Đo nhiệt độ Mặt trời như thế nào?

Từ rất sớm nhà thiên văn Nga Sailasji đã từng làm một thí nghiệm rất lý thú. Ông dùng một thấu kính lõm đường kính 1 m hướng về Mặt Trời, ở tiêu điểm của kính nhận được một ảnh Mặt Trời to bằng đồng xu. Khi ông đặt một miếng kim loại vào tiêu điểm của kính lõm, miếng kim loại rất nhanh bị uốn cong rồi nóng chảy. Ông phát hiện nhiệt độ ở tiêu điểm khoảng 3.500 °C. Giáo sư Sailasji cho rằng nhiệt độ trên Mặt Trời dù sao cũng không thể thấp hơn 3.500 °C.

Thí nghiệm của Sailasji không những làm sáng tỏ câu đố về nhiệt độ Mặt Trời mà đồng thời còn cung cấp cho ta một gợi ý quan trọng: nhiệt độ Mặt Trời có thể tìm được thông qua bức xạ của nó.

Mặt Trời không ngừng chiếu sáng và phát nhiệt trong không gian quanh nó, nhưng mãi đến đầu thế kỷ XIX người ta còn chưa biết được nhiệt lượng bức xạ của Mặt Trời là bao nhiêu. Thập kỷ 30 của thế kỷ XIX người ta lại tiến hành một lần thí nghiệm khác. Kết quả chứng tỏ, ở vùng biên bầu khí quyển quanh mặt đất, trên diện tích 1 cm2 mỗi phút có thể thu được một nhiệt lượng là 8,15 jun. Đại lượng này được gọi là "hằng số Mặt Trời".

Nhiệt lượng Trái Đất nhận được chỉ là một phần rất nhỏ trong tổng bức xạ của Mặt Trời. Mặt Trời mỗi giây phát vào trong không gian khoảng 380 triệu tỉ tỉ jun. Nếu chia con số này cho diện tích bề mặt Mặt Trời thì ta có thể biết được: trên diện tích 1 cm2 của bề mặt Mặt Trời mỗi phút bức xạ một năng lượng khoảng 6000 jun.

Chỉ biết được lượng bức xạ của bề mặt Mặt Trời vẫn chưa thể biết được nhiệt độ của Mặt Trời mà còn phải biết được mối quan hệ giữa tổng lượng bức xạ với nhiệt độ của nó. Giữa thế kỷ XIX, người ta còn chưa biết được mối quan hệ này, vì vậy hồi đó tính nhiệt độ Mặt Trời không chính xác, có người cho rằng nó là 1500 °C, có người nói từ 500 triệu đến 1 tỉ °C.

Năm 1879 nhà vật lý úc Sterfan đã chỉ rõ sự bức xạ của vật thể tỉ lệ với luỹ thừa 4 nhiệt độ của nó. Căn cứ mối quan hệ này và những kết quả đo bức xạ Mặt Trời có thể tính ra nhiệt độ bề mặt của Mặt Trời khoảng 6000 độ.

Nhiệt độ của Mặt Trời còn có thể căn cứ vào màu sắc của nó để tính ra. Khi một miếng kim loại được gia nhiệt trong lò, cùng với nhiệt độ tăng cao màu sắc của nó cũng không ngừng biến đổi: ban đầu là màu đỏ sẫm, sau đó biến thành màu đỏ tươi, vàng da cam, v.v.. Do đó khi một vật thể bị nung nóng thì mỗi loại màu có một nhiệt độ tương ứng nhất định. Ví dụ:

Mặt Trời có màu vàng kim, xét đến sự hấp thu của tầng khí quyển Trái Đất thì màu sắc của Mặt Trời tương ứng với nhiệt độ khoảng 6000 °C.

Cần chỉ rõ rằng: nhiệt độ Mặt Trời thông thường mà ta nói đến đều là nhiệt độ tầng sáng bề mặt của Mặt Trời. Còn ở trung tâm thì nhiệt độ cao hơn nhiều, ước khoảng 15 triệu °C.

Tại sao chúng ta lại run khi lạnh?

Cơ thể chúng ta cần duy trì nhiệt độ ổn định ở 36,9°C. Dưới tác động kích thích của không khí lạnh, cơ thể chúng ta tự xuât hiện phản ứng run cầm cập.

Vì sao nói "Lên trời còn dễ hơn xuống biển"?

Ngày nay đáp máy bay bay trên trời đối với mỗi người mà nói không còn là mơ ước nữa. Nhưng so với bay lên trời thì xuống sâu dưới biển không phải là...

Vì sao có thể đeo kính sát tròng trong mắt?

Kính thông thường phải có gọng để đeo vào tai. Nhờ có kính mà người đeo cải thiện được thị lực, nhưng cũng có nhiều phiền phức.

Tại sao việc truyền tin lại gắn liền với vật mang?

Việc nhận thức và sử dụng thông tin của loài người đã có một lịch sử lâu đời từ rất xa xưa. Bao nhiêu năm, rất nhiều thông tin sở dĩ được truyền đi và...

Vì sao nói đảo Hải Nam vốn liền với đại lục?

Hải Nam là đảo lớn thứ hai của Trung Quốc. Nó nằm trên nền lục địa phía bắc biển Đông, bờ bắc cách eo biển Quỳnh Châu và nhìn sang bán đảo Lôi Châu...

Thông tin ngữ ngôn có thể bảo mật không?

Ngữ ngôn mà con người dùng để biểu đạt và truyền tin, ngoài truyền miệng ra thì phần lớn xuất hiện trong sách vở, báo chí, tạp chí, thư từ, văn...

Tại sao có một số thực vật sống được sau khi giâm cành?

Cách đây rất lâu, khi chúng ta đi vào trong rừng rậm rạp, phát hiện trong một số cành cây lá rụng, có một ít cành hoặc lá của một bộ phận, dưới bóng...

Vì sao người ta chia ra hai loại số hữu tỉ và số vô tỉ?

Câu hỏi này liên quan đến một câu chuyện cổ lí thú.

Vì sao máy bay tốc độ lớn ngày càng... “cụt cánh”?

Cùng với việc nâng cao tốc độ của các phi cơ, con người ngày càng thu ngắn cánh của chúng lại. Họ tiết kiệm vật liệu chăng?