Câu 1:
Quan sát các vì sao qua kính viễn vọng, ta thấy chúng đều hình cầu, chưa ai nhìn thấy sao nào hình tam giác, hình vuông. Nếu có, đó mới là điều lạ. Tại sao vậy?
Muốn trả lời câu hỏi này, chúng ta phải xét từ hai mặt. Các sao trong vũ trụ mà chúng ta nhìn thấy phần lớn là những sao phát quang và phát nhiệt (hằng tinh). Các sao đó thực chất là các "Mặt trời" nhỏ với nhiệt độ rất nóng. Nhiệt độ cao nhất trên bề mặt các sao nóng tới 40.000 - 70.000 độ C, thấp nhất cũng vài nghìn độ C. Nhiệt độ của vỏ Mặt trời khoảng 6.000 độ C, nhiệt độ ở giữa Mặt trời khoảng 15 triệu độ C. Với nhiệt độ cao như vậy đương nhiên trên các sao không thể có vật chất ở thể rắn hoặc thể lỏng mà chỉ tồn tại vật chất ở thể khí. Trên thực tế, có một trạng thái vật chất nữa khi các loại khí bị i-on hóa được gọi là plasma, xảy ra khi chất khí bị i-on hóa do nhiệt độ cao hoặc bị chiếu bởi các tia tử ngoại, tia X, tia cực mạnh. Bên trong Mặt Trời của chúng ta là vật chất ở trạng thái plasma.
Mặt trời của chúng ta cũng là một ngôi sao
Thể khí và thể plasma giãn nở về mọi phía đều như nhau, phạm vi giãn nở về mọi phía cũng như nhau, đồng thời thể khí và thể plasma cũng bị khống chế bởi lực vạn vật hấp dẫn và cân bằng với nhau. Bởi vậy bề mặt của vật thể đó đương nhiên phải là hình cầu. Đó là một nguyên nhân chúng ta nhìn thấy các sao đều hình cầu.
Ngay từ thế kỷ 17, nhà vật lý người Anh là Newton đã khẳng định: "tất cả các vì sao tự chuyển động quanh mình chúng, thì chúng sẽ có hình cầu hoặc hình cầu dẹt".
Sự thực đúng như vậy. Bây giờ chúng ta tìm hiểu các "vì sao" không có khả năng phát sáng và phát nhiệt (hành tinh). Các "sao" này không phải dạng thể khí mà là thể rắn, nhưng khi mới hình thành các thiên thể này đều ở dạng nóng chảy. Do các thiên thể đó tự quay quanh mình chúng nên đều có hình cầu hoặc hình cầu dẹt. Trong cơ học người ta gọi sự hình thành các thiên thể này là "hình cầu tròn xoay" hoặc "elip tròn xoay".
Mặt trăng cũng như các hành tinh khác đều hình cầu hoặc hình cầu dẹt, đó là do khi mới hình thành chúng chuyển động rất mạnh.
Mặt trời là khối khí - plasma nóng rực hình cầu, Mặt trời cũng không ngừng tự chuyển động quanh nó, khoảng 25 ngày tự quay hết một vòng, chỉ riêng việc đó cũng đủ chứng minh Mặt trời hình cầu. Các vì sao xa xôi trong vũ trụ cũng đều tự quayquanh mình chúng với tốc độ nhanh nhất 420 km/giây. Bởi vậy bản thân các vì sao cộng với khối thể khí xung quanh chúng cũng đều quay thành hình cầu hoặc hình cầu dẹt.
Sẽ có bạn đặt câu hỏi rằng, các sao tự quay quanh mình chúng, vậy sao vật chất trên các vì sao đó không bị văng ra ngoài vũ trụ? Không thể có chuyện đó bởi vì các sao đều có sức hút rất mạnh đủ để giữ cho vật chất không bị bắn văng vào vũ trụ mà luôn bám chặt lấy chúng và cũng quay với chúng.
Đương nhiên không phải tất cả các thiên thể trong vũ trụ đều hình cầu hoặc hình cầu dẹt, ví dụ một số tinh vân, tiểu hành tinh và các vệ tinh có hình dạng không giống nhau.
Câu 2:
Bạn cho rằng Trái đất là một quả cầu tròn xoe phải không? Không phải vậy. Nếu như bạn ngồi trên vệ tinh nhân tạo hoặc tàu vũ trụ nhìn xuống Trái đất, bạn sẽ thấy Trái đất hình cầu dẹt ở hai cực Bắc, Nam, bán kính đường xích đạo lớn hơn bán kính giữa hai cực 21,385 km.
Vậy tại sao Trái đất có hình cầu dẹt?
Vì Trái đất tự quay quanh trục Bắc Nam, mọi bộ phận của Trái đất đều quay theo đường vòng tròn. Nhưng có chỗ (như ở gần hai cực) quay theo vòng tròn nhỏ, có chỗ (như ở gần đường xích đạo) lại quay theo vòng tròn lớn. Hiện tượng này giống như khi xe ô tô rẽ vào đường vòng, hành khách trên xe cũng đều quay theo vòng tròn cùng với xe ô tô. Kinh nghiệm cho chúng ta biết, khi ô tô rẽ vòng, hành khách đều bị xô nghiêng theo lực ly tâm. Hiện tượng này là do tác động của lực quán tính ly tâm. Trong quá trình tự quay quanh trục Bắc Nam, mọi bộ phận của Trái đất đều chịu tác động của lực ly tâm và đều có xu hướng ly khai trục văng ra ngoài.
Kinh nghiệm và lý luận đều chứng minh rằng: Lực ly tâm tác động vào mọi bộ phận của Trái đất tỷ lệ thuận với khoảng cách từ chỗ đó tới trục Trái đất, nghĩa là chỗ nào trên vỏ Trái đất cách trục Bắc Nam càng xa thì chịu tác động càng lớn của lực ly tâm. Bởi vậy vỏ Trái đất ở gần đường xích đạo chịu lực ly tâm nhiều hơn vỏ Trái đất ở gần hai cực. Do đó trong quá trình hình thành Trái đất, do chịu tác động khác nhau của lực ly tâm, "bụng" Trái đất phình to ra còn hai cực thì dẹt lại.
Câu 3:
Lý giải nguyên nhân các ngôi sao phát sáng
Có 2 nhân tố quyết định được độ sáng của các vì sao, đó là vừa phải xem năng lực phát quang của bản thân chúng mạnh đến mức nào, vừa phải xem chúng cách Trái đất bao xa.
Các nhà thiên văn học đã phân chia năng lực phát quang của các vì sao thành 25 bậc sao, năng lực phát quang mạnh nhất gấp 10 tỷ lần so với năng lực phát quang yếu nhất. Tuy nhiên, cho dù là một ngôi sao có năng lực phát quang mạnh đến mức nào nhưng nếu ở quá xa so với Trái đất thì độ sáng của nó cũng không bằng những vì sao có năng lực phát quang kém nó mấy vạn lần.
Ví dụ, có một hằng tinh mang tên Tâm Tú Nhị, thể tích gấp 220 triệu lần so với Mặt trời, năng lực phát quang gấp khoảng 5 vạn lần so với Mặt trời, nhưng ở cách Trái đất khoảng 410 năm ánh sáng, vì cự lý là quá lớn nên khi quan sát nó chỉ là một ngôi sao nhấp nháy ánh sáng đỏ. Nhưng nếu sao Tâm Tú Nhị được chuyển tới vị trí của Mặt trời thì tất cả vạn vật trên trái đất sẽ đều bị nó thiêu hủy.
Câu 4:
Vì sao đêm mùa hè có nhiều sao hơn đêm mùa đông?
Những đêm hè trời quang, nhìn lên bầu trời chúng ta sẽ thấy chi chít các vì sao và rành rành là nhiều hơn hẳn so với đêm mùa đông. Tại sao vậy? Lý do là mùa hè chúng ta đứng ở gần trung tâm ngân hà, nơi có nhiều sao nhất, còn mùa đông, trái đất của chúng ta đứng ở rìa ngân hà, nơi có ít sao hơn.
Dải sáng ở giữa là mặt phẳng của Milky Way, với số lượng các sao dày dặc ở trung tâm.
Trong hệ ngân hà của chúng ta (Milky Way) có khoảng 100 tỷ sao và chủ yếu phân bố trong một chiếc “bánh tròn”. Phần giữa chiếc bánh này hơi dầy hơn chung quanh. Ánh sáng đi từ phía mép “bánh” bên này đến phía bên kia phải mất 10 vạn năm ánh sáng, đi từ mặt trên xuống mặt dưới bánh cũng phải mất 1 vạn năm ánh sáng.
Mùa hè, chúng ta ở gần trung tâm ngân hà, nên ban đêm thấy nhiều sao hơn. Mùa đông, chúng ta ở về phía đối diện, nhìn thấy ít sao hơn.
Mặt trời và những hành tinh láng giềng của hệ mặt trời đều nằm trong hệ ngân hà. Hầu hết những sao mà chúng ta nhìn thấy bằng mắt thường cũng đều nằm trong đó. Nếu mặt trời nằm giữa hệ thì dù chúng ta nhìn từ phía nào cũng thấy số lượng sao trên trời nhiều như nhau. Thế nhưng hệ mặt trời cách trung tâm hệ ngân hà khoảng 3 vạn năm ánh sáng. Khi chúng ta nhìn về phía trung tâm ngân hà sẽ thấy ở khu vực đó dày đặc các vì sao. Ngược lại, nếu nhìn về phía đối diện trung tâm ngân hà sẽ chỉ nhìn thấy một số ít sao trong một phần của hệ.
Trái đất không ngừng quay quanh mặt trời. Về mùa hè trái đất chuyển động đến khu vực giữa mặt trời và hệ ngân hà gọi là Đới ngân hà. Đới ngân hà là khu vực chủ yếu của hệ ngân hà, tập trung nhiều sao của hệ. Bầu trời đêm hè chúng ta nhìn thấy chính là Đới ngân hà dày đặc các vì sao. Về mùa đông và các mùa khác, khu vực Đới ngân hà nằm về phía trái đất đang ở ban ngày, nên rất khó nhìn thấy. Còn ở mặt kia của trái đất (vùng đang là đêm) sẽ không thể nhìn thấy nó.
Câu 5:
Vết đen Mặt Trời là các khu vực tối
trên bề
mặt Mặt Trời. Độ sáng bề
mặt của
vết đen vào khoảng 1/4 độ sáng của
những vùng xung quanh (độ sáng này
làrất nguy hiểm đối với mắt người).