www.ninh-hoa.com



 

Trở về d_bb  ĐHKH

 

Hán Việt Dịch SLược 

Giáo Sư
Nguyễn Hữu Quang

 

Lời Giới Thiệu  

Lời Phát Đoan

CHƯƠNG 1

Tam Hoàng Dịch

CHƯƠNG 2

Tam Đại Dịch  1 | 2

CHƯƠNG 3
Thiên Văn Lịch Toán

 1      2 

3    |    4   |   5 

6   |    7   |   8

    9   |   10  |   11  

 12  |   13  |   14 

  15  |   16  |   17

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Main Menu

 
 


HÁN VIỆT DỊCH S LƯỢC

GS Nguyễn Hữu Quang

Nguyên Giảng Viên Vật Lư Chuyên về Cơ Học Định Đề
(Axiomatic Mechanics, a branch of Theoretical Physics)
tại Đại Học Khoa Học Sài G̣n trước năm 1975

 

 

 

CHƯƠNG 03

 

THIÊN-VĂN LỊCH TOÁN

 

 

  (Tiếp theo Kỳ 17)

 

V  SAU GÁY CHỊ HẰNG

 

Ca dao có bài:

 

Thằng Cuội ngồi gốc cây đa,

Bỏ trâu ăn lúa gọi cha ồi ồi.

Cha c̣n cắt cỏ trên trời,

Mẹ c̣n cưỡi ngựa đi mời quan viên.

Tay th́ cầm bút cầm nghiên,

Tay cầm đồng tiền đi chuộc lá đa.

 

Hồi nhỏ chúng ta thường hát bài Thằng Cuội của Lê Thương: Ánh trăng trắng ngà, có cây đa to, có thằng Cuội già ôm một mối mơ. Cuội ơi! Ta nói Cuội nghe, ở trên trăng măi làm chi? …

Nhưng than ôi:

Mặt Thằng Cuội, gáy Chị Hằng,

Nào ai có thấy được đằng sau đâu?

 

Thấy vậy chớ vội kết-luận rằng mặt Trăng không xoay chung quanh nguyệt-trục. Thật vậy, ta thử quan-sát một điểm P  trên Trăng T (chẳng hạn tâm-điểm đĩa Trăng) khi nó vượt qua kinh-tuyến địa-phương. Sau một ngày, khi Trăng lại vượt qua kinh-tuyến địa-phương, P vẫn ở tâm-điểm đĩa Trăng, nhưng tia OP nối liền mắt ta đến P đă quay một góc θ do Trăng đă công-chuyển quanh Trái Đất trong thời-khoảng ấy.

 

H́nh vẽ cho thấy lúc đó tia LP của Trăng cũng quay một góc cùng chiều θ quanh một trục thẳng góc với bạch-đạo. Do đó, hai chu-kỳ Trăng quay quanh chính nó và quanh Địa-cầu Đ bằng nhau, một cách nghiêm-xác. Giả thử hai chu-kỳ này chỉ khác nhau 1 phút: Chu-kỳ vũ-trụ = 27ng7g43ph = 39343 phút; chu kỳ riêng = 39344 phút. Sau một chu-kỳ vũ-trụ, Trăng chỉ quay quanh nó có một góc


Điểm P nói trên dường như quay ngược chiều một góc 33". Sau 1800/33" = 19636 công-chuyển, tức khoảng chừng 1470 năm, Mặt Trăng sẽ “quay đằng sau, quay!” Do những quan-sát đĩa Trăng từ hơn hai ngh́n năm nay tại Tây-phương cũng như bên Đông-phương, ta thấy chuyện này chưa hề xẩy ra. Điều đó không thể là chuyện t́nh-cờ không hẹn mà nên: thiên-văn-gia Laplace đă chứng-minh đây là hệ-quả của sự việc Trăng không phải là h́nh cầu như ta giả-thử bên trên, mà là h́nh thuẫn đặc, với đại-kính hướng về phía Địa-cầu. Nói khác đi, chuyển-động của Trăng quân-b́nh với sức hút trái Đất, gây ra độ dẹt của nguyệt-cầu (oblateness) dọc theo trục nối liền trọng-tâm Mặt trăng với trọng-tâm địa-cầu. Hệ-quả của sức hút này là thạch-triều hơi mạnh hơn ở măt trước của Trăng. Ngoài ra, tư-thế này ứng với cân-bằng bền: ẩy Trăng khỏi vi-trí ầy, nó sẽ từ từ trở lại tư-thế đầu sau một tràng lắc-lư.

 

Trên thực-tế, nguyệt-trục không hoàn-toàn thẳng góc với mặt phẳng bạch-đạo, mà làm với mặt phẳng này một góc 830 10', cho nên cứ mỗi hai tuần-lễ, ta lại thấy hai chỏm cầu khoảng 70 quanh hai nguyệt-cực: đó là hiện-tượng thiên-b́nh-động (libration) theo vỹ-độ.

 

Ngoài ra Trăng cũng có một thiên-b́nh-động theo kinh-độ, bởi lẽ Trăng quay đều quanh ḿnh nhưng lại công-chuyển biến-thiên. Dao-động này nằm theo hướng của mặt phẳng bạch-đạo và cho ta thấy hai bên Trăng hai múi khoảng 80. Cuối cùng, một dao-động trú-dạ (diurnal), do quan-sát-viên địa-hệ quay theo Trái Đất cho ta thấy một mảng cầu của mép Trăng lối 10.

 

Chung quy, ta thấy được 59% diện-tích Trăng. Muốn thấy mặt kia Chị Hằng chúng ta phải trông vào vệ-tinh nhân-tạo.

 


   Mặt sau Trăng (không-ảnh Lunik III)           Mặt trước Trăng                     

 

Tháng 10 năm 1959, vệ-tinh Nga Lunik III chụp không-ảnh đầu-tiên của mặt sau Chị Hằng và cho thấy rằng mặt này khác hẳn mặt trước. Mặt trước này có nhiều vùng xẫm các thiên-văn-gia xưa gọi là maria (La-ngữ nghĩa là biển) v́ họ tưởng rằng Trăng có nhiều nước. Kỳ thực mầu sắc này chỉ là mầu đá của vùng này, mà mặt sau tuyệt nhiên không có. Hiện giờ các khoa-học-gia 'Thám-tử' vẫn c̣n đang điều-tra để t́m hiểu xem tại sao hai bề trước và sau của Trăng lại khác nhau đến như thế.

 

Chương-tŕnh Apollo do Tổng-thống John F. Kennedy phát-khởi năm 1961 để đưa người lên Cung Trăng trước cuối thập-niên 1960 là một nỗ-lực khoa-học vỹ-đại và tốn kém nhất trong lịch-sử Mỹ-quốc. Thành-quả là một kho tàng mẫu nguyệt-chất, đo đạc bề mặt và quan-sát từ vệ-tinh: chúng giúp khoa-học hiểu Trăng hơn nhiều và phát-động nhiều nguyên-lư tổng-quát hiện đang c̣n được dùng trong khoa-học hành-tinh.

 

Chương-tŕnh Apollo đă cung-cấp cho các khoa-học-gia dữ-liệu cho phép cắt nghĩa sơ-khởi nguồn gốc các đá t́m được trên Trăng. Họ nhận thấy rằng phần lớn “nguyệt-liệu” nóng chẩy lúc Trăng mới h́nh-thành và các đá hiện thấy trên bề mặt đều kết-tinh từ một thạch-tương-hải (magma ocean) nguyên-thủy có thể sâu đến 500 km lúc ban đầu.

 

Năng-lượng cần để làm nóng chẩy cả khối đá này xuất-phát từ đụng-độ “nẩy lửa” giữa một thiên-thể lớn cỡ Hoả-tinh và tiền-thân của Trăng. Phần đông những mảnh vụn của cuộc đụng-độ này dung-hợp lại để tạo ra Trăng gồm nhiều lớp, lớp nào nặng  ch́m vào trong, c̣n lớp  nhẹ gồm hầu hết là thạch-tương lại nổi ra ngoài mặt. Khi thạch-tương-hải này nguội dần, các khoáng-chất kết-tinh tùy theo nhiệt-độ kết-tinh của chúng. Các khoáng-chất kém đặc nhất như plagioclase feldspar nổi lên mặt, c̣n các khoáng đặc hơn như olivine hoặc pyroxene lại ch́m vào trong. Các nguyên-tố bất-tương-thích (“incompatible”) như sắt, uranium, thorium khó hội-nhập cấu-trúc kết-tinh. Cho nên trong giai-đoạn đông-đặc cuối cùng chất lỏng c̣n dư lại rất giầu sắt, uranium và thorium.

 

Phần đông các núi sáng của Trăng chứa đá mầu nhạt mang tên anorthosite mà hầu hết là plagioclase feldspar. Phần c̣n lại là basalt đen huyền, thành-tố chính của maria. Phân-tích hoá-địa-chất (geochemical) cho thấy là anorthosite có chứa vết của europium.

 

Ngoài ra, người ta c̣n khám phá ra chữ kư hóa-học mang tên KREEP ( K = Kalium; REE = Rare Earth Elements = nguyên-tố đất hiếm; P = Phosphore = lân-tinh). KREEP thường có mặt trong đá bị vỡ và hàn gắn lại trong đụng-độ nào đó với thiên-thạch (meteorites). Rất có thể KREEP đông đặc sâu trong ḷng Trăng, và được thám-khí pha-chấn (impact probe) đào lên phần nào từ lớp sát dưới bề mặt (subsurface).

 

Ngày 25-1-1994, phi-thuyền không-gian Clementine, tên chính-thức là Deep Space Program Science Experiment (DSPSE) được phóng lên quỹ-đạo dưới sự bảo-trợ của BMDO (Ballistic Missile Defense Organization) và NASA (National Aeronautics and Space Administration).  Các khảo-cứu-viên đă phối-hợp các quan-sát của Clementine và của phi-thuyền-vụ Lunar Prospector (1998) để lập các bản đồ địa h́nh, trọng-trường, từ-trường của Trăng, cùng là “nồng-độ” của vài nguyên-tố quan-trọng. Chẳng hạn, họ nhận thấy rằng phần nhiều thorium tụ-tập vào vùng trung tâm của mặt trước của Trăng.

 


Bắc-cực của Trăng                         Nam-cực của Trăng

 

Kỳ lạ thay, vỏ Trăng vùng vựng Aitkin của nam-cực  mặt sau Trăng tương-đối mỏng, tuy là già tuổi nhất. Nhận xét này cho thấy rằng điều-kiện nhiệt-độ của lớp vỏ trong của mặt trước không đúng khi áp-dụng cho mặt sau.

Bất-đối-xứng bán-cầu này về nhiệt-độ cũng như là bề dầy vỏ rất có thể do động-thái của thạch-tương-hải khi đông-đặc.

 

Ta biết rằng vỏ Trăng được h́nh thành do đá nhẹ phần đông là plagioclase feldspar nổi lên mặt thạch-tương-hải. Chuyển-động Brown của chất lỏng làm đá này đặc cứng lại thành “rockbergs” bên trên nơi thạch-tương ch́m xuống. Chuyển-động ngang ngẫu nhiên có thể làm cho “rockbergs” kết-hợp thành một đại-lục mé sau Trăng và chung-cuộc tạo ra bất-đối-xứng về bề dầy vỏ. Nếu giả-thuyết này đúng, thạch-tương-hải phải đông-đặc ở mặt sau trước rồi chất lỏng c̣n lại gồm toàn các nguyên-tố bất-tương-thích mới đông-đặc tại mặt trước. Thorium tập-trung gần hết vào vùng chính giữa mặt trước Trăng có tên là Oceanus Procellarum.

 


 

Một cách tho chừng bề trong của Trăng là khảo-sát tiến-triển các ḷng chảo xung-kích lớn. Các xung-kích cở nhỏ chỉ đào xới bề mặt (h́nh trái), tạo thành các vực sâu h́nh cái bát.
Các xung-kích lớn hơn  làm cho các đá tạm thời lỏng ra và xử-sự như một chất lỏng dẫn đến xuất-hiện của một mỏm (h́nh giữa). Sau cùng các xung-kích cỡ tối-đại tạo ra nhiều vành đồng-tâm (h́nh bên phải).

 

Trong 5 năm từ 2008 đến 2013 Hoa-kỳ, Âu-châu, Nhật-bản, Trung-quốc và Ấn-độ lục-tục thám-hiểm Trăng với robots với dự-định thi-hành nhiều nhiêm-vụ như lấy mẫu đá vùng vựng Aitkin của nam-cực Trăng chẳng hạn.

Ngày 22-10-2008 hồi 00:52 UTC phi-thuyền Chandrayaan-1 (phạn-ngữ: चंद्रयान-, có nghĩa là nguyệt-xa hay nguyệt-lữ) của Ấn-độ được phóng lên không-gian và đi vào quỹ-đạo ngày 8-11-2008 hồi 16:51 IST (Indian Standard Time). Thành quả là khám-phá được Trăng có chứa các nguyên-tố magnesium, aluminium, silicon, calcium, sắt, titanium, radon, uranium và thorium.


Hồi 17:32 giờ EDT ngày 18-6-2009, LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) và LCROSS (Lunar CRater Observation and Sensing Satellite) cùng được phóng lên thinh-không.

 

Hồi 7:31 giờ ngày 9.10.2009, tầng trên cùng hoả-tiễn đính kèm xung-kích vào đáy miệng vực (crater) Cabeus, trong khi LCROSS quan-sát chừng 4 phút đồng-hồ rồi mới xung-kích vào cùng mục-tiêu lúc 7 :36 giờ. Hai cuộc xung-kích này tạo ra một đám mù vật-chất mà từ mấy tỷ năm nay Mặt Trời chưa từng chiếu vào. Đám mù này toả ra theo một góc lớn, vượt thành vực và vươn ḿnh ra ánh sáng Mặt Trời, trong khi một màn mảnh vụn bắn tung-toé ra tứ phía theo chiều ngang.

 

Tín-kiện chúng thâu-thập được cho thấy là Trăng có nước : khoảng một giọt/2 dm3. Nước này có thể phát-sinh từ tác-động của vật-chất gió Mặt Trời (solar wind) đưa lại trên các đá của Trăng có chứa oxygen. Tụ-độ nước thay đổi theo thời giờ trong ngày, do việc ánh sáng của Mặt Trời cũng như phản-chiếu-huy (albedo) của Địa-cầu làm cho nước bay hơi. Nhiệt-độ của nước thấp nhất dưới đáy các miệng vực  và thể đạt -3970 F tức -2830 C, lạnh hơn cả trên Pluto nữa. Ngoài ra, một phát-xạ trong quang-phổ tử-ngoại-tuyến (UV) phát-giác sự hiện-diện của gốc tự-do hydroxyl –OH do ánh sáng Mặt Trời bẻ gẫy nối cộng-hoá-trị (covalence) trong phân-tử nước H-O-H.

 

Trong một tương-lai không xa, hẳn nhóm LCROSS sẽ c̣n cống-hiến cho chúng ta  thêm nhiều chi-tiết mới lạ nữa về Chị Hằng.  

 

 

 

    Xem tiếp Kỳ 19

 

  

 

 

 

 

GS Nguyễn Hu Quang
Nguyên Giảng Viên Vật Lư Chuyên về Cơ Học Định Đề
(Axiomatic Mechanics, a branch of Theoretical Physics)
tại Đại Học Khoa Học Sài G̣n trước năm 1975

 

 

  

 

 

www.ninh-hoa.com