Khí quyển Trái Đất là một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta, nhưng bạn có biết rằng nó kéo dài xa hơn nhiều so với những gì chúng ta tưởng tượng? Ngay cả khi các phi hành gia đã đặt chân lên Mặt Trăng, họ vẫn chưa hoàn toàn thoát khỏi sự ảnh hưởng của khí quyển Trái Đất.
Hình ảnh phi hành gia Buzz Aldrin trên Mặt Trăng trong nhiệm vụ Apollo 11 năm 1969 cho thấy sự tiến bộ vượt bậc của nhân loại trong việc khám phá không gian. Tuy nhiên, về mặt kỹ thuật, chưa ai thực sự rời khỏi khí quyển của hành tinh chúng ta. Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) mặc dù được coi là hoạt động ngoài không gian, nhưng thực tế vẫn nằm trong vùng ảnh hưởng của khí quyển và chịu tác động của lực hấp dẫn gần như tương đương với lực hấp dẫn ở mực nước biển.
Khí quyển Trái Đất kéo dài đến đâu?
Khí quyển không chỉ đơn thuần là một lớp không khí bao quanh Trái Đất mà còn là một hệ thống phức tạp. Theo Doug Rowland, một chuyên gia vật lý Mặt Trời tại NASA, khí quyển không kết thúc ngay trên đầu chúng ta. Nó không dừng lại ở Đỉnh Everest hay ở độ cao mà máy bay thương mại bay qua. Thực tế, khí quyển tiếp tục mở rộng và trở nên loãng hơn khi chúng ta lên cao. Ngay cả ở độ cao lớn, khí quyển vẫn hiện hữu.
Trạm ISS, nằm cách Trái Đất vài trăm km, vẫn còn đủ không khí để tạo ra lực cản, khiến nó cần phải sử dụng động cơ tên lửa để duy trì quỹ đạo. Nếu không, nó sẽ rơi trở lại Trái Đất do lực cản không khí.
Ranh giới không gian và khí quyển
Ranh giới không gian được công nhận quốc tế là đường Kármán, nằm ở độ cao 100 km so với bề mặt Trái Đất. Mặc dù phần lớn khí quyển nằm dưới mức này, nhưng không có một điểm dừng rõ ràng nào giữa khí quyển và không gian. Hầu hết các nhà khoa học sử dụng đường Kármán như một chỉ số để xác định điểm chuyển tiếp, vì 99,99997% khí quyển nằm dưới độ cao này.
Theo một nghiên cứu được công bố vào tháng 2/2019, dữ liệu từ tàu vũ trụ Đài quan sát Mặt Trời và Nhật quyển (SOHO) cho thấy phần xa nhất của khí quyển Trái Đất, được gọi là geocorona, có thể vươn xa tới 629.300 km vào không gian, vượt xa quỹ đạo của Mặt Trăng.
Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng ở độ cao khoảng 60.000 km, vẫn còn khoảng 70 nguyên tử hydro trên mỗi cm3. Ngay cả khi các phi hành gia đặt chân lên Mặt Trăng, họ vẫn nằm trong phạm vi khí quyển của Trái Đất, mặc dù mật độ nguyên tử giảm xuống chỉ còn khoảng 0,2 nguyên tử hydro trên mỗi cm3. Dữ liệu từ SOHO cho thấy khí quyển có thể mở rộng đến khoảng 50 lần bán kính của Trái Đất.
Khí quyển và không gian
Mặt Trăng thực sự di chuyển qua khí quyển của Trái Đất, điều này đã được phát hiện khi xem xét các quan sát từ tàu vũ trụ SOHO. Vấn đề trở nên phức tạp hơn khi cả Trái Đất và Mặt Trăng đều nằm trong khí quyển của Mặt Trời. Nếu bạn hỏi ‘Không gian bắt đầu từ đâu?’, câu trả lời có thể khác nhau tùy thuộc vào quan điểm. Nhưng nếu bạn muốn biết ‘Khí quyển kết thúc ở đâu?’, câu trả lời là ở độ cao khoảng 640.000 km. Tuy nhiên, không gian phía trên đó không phải là trống rỗng; nó chứa đựng nhiều điều thú vị đang chờ được khám phá.
Nguyễn Văn A (Theo IFL Science)
