Trên thực tế, khoảng cách trung bình giữa Trái đất và Mặt trời không cố định theo năm tháng. Vậy chúng ta có biết Trái đất đang tiến gần hay xa Mặt trời hơn không? Và những lực nào đang tác động lên hành tinh và ngôi sao của chúng ta để điều này xảy ra?

Trái đất và Mặt trời nhìn từ không gian.

Thực tế là Mặt trời ngày càng xa Trái đất theo thời gian. Trung bình, Trái đất cách Mặt trời khoảng 93 triệu dặm (150 triệu km). Tuy nhiên, quỹ đạo của nó không hoàn toàn tròn mà hơi hình elip, hoặc hình bầu dục. Điều này có nghĩa là khoảng cách của Trái đất với Mặt trời có thể nằm trong khoảng 91,4 triệu đến 94,5 triệu dặm (147,1 triệu đến 152,1 triệu km).

Tuy nhiên, tính trung bình, độ mở rộng giữa Trái đất và Mặt trời đang tăng dần theo thời gian. Khoảng cách ngày càng tăng này có hai nguyên nhân chính. Một là mặt trời bị mất khối lượng và hai là liên quan đến các lực tương tự gây ra thủy triều trên Trái đất.

Mặt trời đang co lại

Các phản ứng tổng hợp hạt nhân cung cấp năng lượng cho Mặt trời chuyển đổi khối lượng thành năng lượng, tuân theo phương trình nổi tiếng của Einstein E = mc². Bởi vì mặt trời liên tục sản xuất năng lượng, nên nó cũng mất dần khối lượng. Trong suốt thời gian tồn tại còn lại của Mặt trời - ước tính khoảng 5 tỷ năm nữa, nó sẽ mất khoảng 0,1% tổng khối lượng. Mặc dù 0,1% có vẻ không nhiều, nhưng đây là một khối lượng lớn - cùng khối lượng với Sao Mộc. Sao Mộc có khối lượng gấp 318 lần Trái đất.

Cường độ lực hút của một vật tỷ lệ thuận với khối lượng của vật đó. Do Mặt trời giảm khối lượng, lực kéo của nó lên Trái đất đang yếu đi, khiến hành tinh của chúng ta trôi ra xa ngôi sao của chúng ta khoảng 2,36 inch (6 cm) mỗi năm. Điều này là không đáng kể, đặc biệt là so với sự biến đổi bình thường về khoảng cách quỹ đạo của Trái đất xảy ra do quỹ đạo hơi hình elip của nó - khoảng 3%.

Ảnh hưởng của thủy triều

Cũng giống như lực hút của Mặt trăng dẫn đến thủy triều trên Trái đất, lực hấp dẫn của Trái đất cũng kéo Mặt trời, kéo phần Mặt trời đối diện với Trái đất, dẫn đến hiện tượng "phình thủy triều". Theo NASA, Mặt trời quay trên trục của nó khoảng 27 ngày một lần. Bởi vì tốc độ này nhanh hơn 365 ngày để Trái đất hoàn thành một quỹ đạo quanh mặt trời, nên khối phồng thủy triều mà Trái đất tạo ra trên Mặt trời nằm phía trước Trái đất. Khối lượng của khối phồng có một lực hấp dẫn gắn liền với nó, kéo Trái đất về phía trước trên quỹ đạo của nó và đưa nó ra xa Mặt trời hơn. Một hiệu ứng tương tự đang khiến Mặt trăng của Trái đất dần trôi khỏi hành tinh của chúng ta. Tuy nhiên, các lực thủy triều này có tác động rất yếu đến quỹ đạo Trái đất: Chúng khiến Trái đất di chuyển ra xa Mặt trời khoảng 0,0001 inch (0,0003 cm) mỗi năm.

Liệu có thay đổi lớn nào về khí hậu?

Khoảng cách ngày càng tăng giữa Trái đất và Mặt trời ảnh hưởng đến khí hậu Trái đất không? Khi Trái đất di chuyển khỏi Mặt trời, ánh sáng của Mặt trời sẽ trở nên mờ hơn. Do khoảng cách của Trái đất với Mặt trời có thể tăng 0,2% trong vòng 5 tỷ năm tới, nên sự mờ đi này tương ứng với việc giảm 0,4% năng lượng Mặt trời chiếu vào bề mặt Trái đất. Theo Brian DiGiorgio, nhà thiên văn tại Đại học California, Santa Cruz, chia sẻ với Live Science, điều này là tương đối nhỏ so với các biến thể bình thường về độ sáng của Mặt trời xảy ra do quỹ đạo hình elip của Trái đất, vì vậy không có gì đáng lo ngại.

Điều đáng lo lắng hơn là khi Mặt trời phát triển trong 5 tỷ năm tới, các mô hình tiến hóa sao dự đoán rằng nó sẽ tăng độ sáng khoảng 6% sau mỗi 1 tỷ năm, làm tăng nhiệt độ Trái đất từ ​​từ và làm sôi trào các đại dương. DiGiorgio nói: "Điều này sẽ khiến Trái đất không thể ở được đối với con người rất lâu trước khi mặt trời có khả năng nuốt chửng nó". Trong khoảng 5 tỷ năm, sau khi cạn kiệt nhiên liệu hydro, Mặt trời sẽ bắt đầu phình ra, trở thành sao khổng lồ đỏ. Giới khoa học hiện có một số ý kiến bất đồng về việc Mặt trời phình ra bao nhiêu. Có khả năng Mặt trời sẽ không phình ra đủ lớn để chạm đến Trái đất, nhưng đa số các ước tính cho thấy ngôi sao này có thể nuốt chửng Trái đất. Tuy nhiên, kể cả khi Trái đất còn tồn tại, con người cũng không thể sống trên đó. Sức nóng và bức xạ từ Mặt trời không chỉ đun sôi các đại dương và khí quyển, mà còn có thể đun sôi chính Trái đất.

Nếu vẫn muốn sống trên Trái đất khi Mặt trời mở rộng, con người sẽ phải dần dần di dời hành tinh xanh ra phía ngoài, tới khoảng quỹ đạo sao Thổ, giúp Trái đất duy trì điều kiện ôn hòa phù hợp cho sự sống. Tuy nhiên, điều này khá phi thực tế. Giải pháp đơn giản hơn là rời bỏ Trái đất và tìm một hành tinh hoặc hệ sao khác.

P.A.T (NASATI), theo Livescience, 5/8/2022