Cần bao nhiêu nước để dập tắt Mặt Trời?
Hãy tưởng tượng chúng ta đang cầm một xô nước khổng lồ để dập lửa của Mặt Trời.
Tìm hiểu lượng nước cần thiết để dập tắt mặt trời
Mặt Trời được ví như một quả cầu lửa khổng lồ sưởi ấm cho nhân loại. Vậy đã bao giờ bạn tự hỏi cần bao nhiêu nước để dập tắt quả cầu lửa ấy?
Đầu tiên là vấn đề vì sao nước dập được lửa? Thứ nhất, hễ nước gặp một vật đang cháy thì nó biến thành hơi và hơi này lấy đi rất nhiều nhiệt của vật đang cháy. Nhiệt cần thiết để biến nước sôi thành hơi nhiều gấp 5 lần nhiệt cần thiết để đun cùng thể tích nước lạnh ấy lên 100 độ C. Thứ hai, hơi nước hình thành lúc ấy chiếm một thể tích lớn gấp mấy trăm lần thể tích của khối nước sinh ra nó. Khối hơi nước này bao vây xung quanh vật đang cháy, không cho nó tiếp xúc với không khí. Thiếu không khí, sự cháy sẽ không thể duy trì được.
Mặc dù vậy, Mặt Trời lại không phải là một ngọn lửa đơn thuần như chúng ta vẫn hay ví von vì nó là một lò phản ứng hạt nhân siêu khổng lồ. Dưới áp suất cực lớn và nhiệt độ cực cao của lõi Mặt Trời, một phản ứng hợp hạch hạt nhân theo đó các hạt nhân hidro (proton) hợp lại tạo ra hạt nhân heli, quá trình này sinh ra năng lượng đồng thời sẽ làm giảm dần khối lượng.
Như vậy, nếu chúng ta thử đổ một xô nước khổng lồ vào mặt trời thì theo lý theo phía trên hành động này không khác gì "đổ thêm dầu vào lửa". Bởi vì, phân tử nước được tạo thành từ 2 nguyên tử hydro liên kết với 1 nguyên tử oxy, dưới điều kiện trên mặt trời thì nước không chỉ bốc hơn mà còn bị phân tách thành các nguyên tử oxy và hydro rời rạc.
Phản ứng hợp hạch hạt nhân.
Do đó, để trả lời câu hỏi ở phía trên thì chúng ta cần giả sử nguồn nhiệt của mặt trời không phải là từ phản ứng nhiệt hạch mà là phản ứng cháy, hay mặt trời tương đương với một ngọn lửa khổng lồ. Lúc này ta có quy trình tính toán như sau:
- Trung bình 1 giây, Mặt Trời tỏa ra 3,83 x 10^26 Jun nhiệt lượng.
- Để làm 1 lít nước bốc hơi cần 2,257 x 10^6 Jun nhiệt lượng.
- Vậy, để dật tắt Mặt Trời trong vòng 1 giây thì cần: 3,83 x 10^26 / 2,257 x 10^6 = 1.7 x 10^20 lít nước.
Một chi tiết thú vị là, lượng nước này chỉ bằng khoảng 1/10 lượng nước trên toàn thế giới (1,35x10^21 lít)!
Mặt Trời là ngôi sao ở trung tâm Hệ Mặt Trời, chiếm khoảng 99,86% khối lượng của Hệ Mặt Trời. Năng lượng Mặt Trời ở dạng ánh sáng hỗ trợ cho hầu hết sự sống trên Trái Đất thông qua quá trình quang hợp, và điều khiển khí hậu cũng như thời tiết trên Trái Đất. Thành phần của Mặt Trời gồm hydro (khoảng 74% khối lượng, hay 92% thể tích), heli (khoảng 24% khối lượng, 7% thể tích), và một lượng nhỏ các nguyên tố khác, gồm sắt, nickel, oxy, silic, lưu huỳnh, magiê, carbon, neon, canxi, và crom. Mặt Trời có hạng quang phổ G2V. G2 có nghĩa nó có nhiệt độ bề mặt xấp xỉ 5.505 °C khiến nó có màu trắng, và thường có màu vàng khi nhìn từ bề mặt Trái Đất bởi sự tán xạ khí quyển. Chính sự tán xạ này của ánh sáng ở giới hạn cuối màu xanh của quang phổ khiến bầu trời có màu xanh.