Mặt trời truyền năng lượng xuống Trái Đất theo hình thức nào?

Trao đổi nhiệt có 3 hình thức là Dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Vì Dẫn nhiệt và đối lưu cần có môi trường và ko truyền được trong chân không nên Mặt Trời truyền năng lượng đến Trái Đất theo hình thức bức xạ, cụ thể là các sóng điện từ bao gồm sóng radio, ánh sáng hồng ngoại, khả kiến, cực tím,... Nhưng đa phần là ở bước sóng hồng ngoại và ánh sáng khả kiến. Ngoài ra cũng có 1 phần đến từ các hạt năng lượng cao như plasma trong gió Mặt Trời, neutrino,... nhưng đó ko phải là thành phần cấp năng lượng chính cho Trái Đất.

Có 3 cách truyền nhiệt là dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Mặt Trời truyền năng lượng xuống Trái Đất theo hình thức nào thì cùng tìm hiểu về mỗi hình thức trước nhé các bạn hiền:

1. Dẫn nhiệt

Dẫn nhiệt là sự truyền nhiệt qua tiếp xúc trực tiếp. Nếu bạn sờ vào một đồ vật nóng, nhiệt truyền từ vật đó sang tay bạn. Nếu bạn sờ vào vật lạnh, nhiệt truyền từ tay bạn sang vật đó.

Nhưng chúng ta không chạm vào mặt trời và vũ trụ là chân không nên không có gì đóng vai trò như chiếc thìa dẫn nhiệt từ cốc nước nóng thông qua cái cốc để dẫn nhiệt đến Trái Đất được. Vì thế có thể kết luận mặt trời không truyền nhiệt đến Trái Đất bằng cách dẫn nhiệt.

2. Đối lưu

Đối lưu là sự truyền nhiệt qua các luồng chất lưu. Chất lỏng và chất khí đều là các chất lưu và có khả năng dẫn nhiệt. Các nguyên tử sẽ chuyển động từ vùng nóng về phía vùng lạnh hơn, mang theo nhiệt và năng lượng.

Ví dụ khi bạn tắm bồn mà thấy nước nguội dần, bạn mở vòi nước nóng ra sẽ thấy dòng nước nóng chảy từ đầu này lan về đầu kia của bồn tắm. Các nguyên tử nóng sẽ va chạm với các nguyên tử lạnh và truyền nhiệt thông qua đối lưu cho đến khi toàn bộ nước trong bồn ấm đều.

Nhưng vì không gian vũ trụ là chân không, không có chất lỏng hay chất chất khí để dẫn nhiệt đối lưu từ mặt trời đến Trái Đất.

Cuối cùng cũng kết luận mặt trời không truyền nhiệt đến Trái Đất bằng đối lưu.

3. Bức xạ

Những vật thể nóng, ví dụ như mặt trời hay cả chính cơ thể con người, tỏa ra nhiệt. Khi nguyên tử của các vật thể này chuyển động và rung động, chúng tỏa ra hay chính là “bức xạ” ra năng lượng điện từ và được gọi là “bức xạ nhiệt”.

Năng lượng điện từ có nhiều loại, một số loại chúng ta có thể nhìn thấy được, ví dụ như cầu vồng chính là ánh sáng do năng lượng điện từ tạo ra; một số loại không nhìn thấy được, như là năng lượng hồng ngoại mà cơ thể chúng ta khi nóng sẽ tỏa ra hay năng lượng vi sóng chúng ta dùng để nấu ăn.

Không giống với dẫn nhiệt và đối lưu, bức xạ nhiệt không cần vật chất để truyền nhiệt. Năng lượng bức xạ từ mặt trời, đi qua môi trường chân không vũ trụ với tốc độ ánh sáng. Khi dòng năng lượng này tới Trái Đất, một phần truyền vào các chất khí trong khí quyển của Trái Đất, một phần đi xuyên qua khí quyển và làm nóng các nguyên tử trên bề mặt Trái Đất, một phần khác thậm chí là được hấp thụ trực tiếp qua da vào cơ thể chúng ta.

Mặt đất hấp thụ năng lượng bức xạ từ mặt trời và lại tỏa ra nhiệt. Một phần nhiệt tỏa ra từ mặt đất được truyền sang vật khác, giống như khi ta đi chân trần trên cát ở bờ biển vào mùa hè thì sẽ thấy nóng hoặc bỏng chân; một phần nhiệt lại được đối lưu thông qua gió và các dòng hải lưu; còn một phần thì bức xạ trở lại khí quyển, thậm chí là trở lại vũ trụ.

Phạm Hường (Theo The Conversation)