🧧🌸🧧🌸🧧 🌸🧧🌸🧧🌸 🧧🌸🧧🌸🧧

One big reason that life on Earth exists – Elise Cutts

Why Earth Has Seasons

Earth’s seasons, climate, and long-term stability are shaped by a delicate cosmic balance. This reading explores how Earth’s axial tilt influences sunlight, temperature, and life itself, revealing why Earth remains a habitable planet thanks to a pivotal event in its early history.

Space Science & Astronomy

 

Around 4.5 billion years ago, the Earth had barely finished forming when it was struck by a massive rock roughly the size of Mars, traveling at nearly nine kilometers per second. The sheer force of this collision partially vaporized both bodies, briefly turning Earth’s surface into an ocean of molten magma. Scientists often refer to this ancient cosmic collision as the Big Whack. While Earth has long since cooled, we are still living with the consequences of that impact today.

Khoảng 4,5 tỷ năm trước, Trái Đất vừa mới hình thành xong thì bị một tảng đá khổng lồ, có kích thước gần bằng sao Hỏa, va chạm với tốc độ gần 9 km/giây. Lực va chạm khủng khiếp này đã làm bốc hơi một phần cả hai thiên thể, biến bề mặt Trái Đất thành một đại dương dung nham nóng chảy trong một thời gian ngắn. Các nhà khoa học thường gọi vụ va chạm vũ trụ cổ xưa này là “Vụ Va Chạm Lớn” (Big Whack). Mặc dù Trái Đất đã nguội lạnh từ lâu, chúng ta vẫn đang phải gánh chịu hậu quả của vụ va chạm đó cho đến ngày nay.

 

Not only did the Moon form from the debris of this collision, but the impact also knocked Earth off balance. Like nearly everything in our solar system, Earth is constantly spinning. Anything that spins does so around a line called an axis. Earth’s axis runs between the North and South Poles, and the planet completes one full rotation around it every 24 hours. However, Earth does not spin perfectly upright. Instead, it rotates at an angle of about 23.5 degrees. This tilt is known as Earth’s obliquity.

Mặt Trăng không chỉ được hình thành từ mảnh vỡ của vụ va chạm này, mà tác động còn làm Trái Đất mất cân bằng. Giống như hầu hết mọi vật trong hệ mặt trời của chúng ta, Trái Đất luôn quay. Bất cứ vật thể nào quay đều quay quanh một đường thẳng gọi là trục. Trục của Trái Đất chạy giữa Cực Bắc và Cực Nam, và hành tinh này hoàn thành một vòng quay đầy đủ quanh trục mỗi 24 giờ. Tuy nhiên, Trái Đất không quay hoàn toàn thẳng đứng. Thay vào đó, nó quay ở một góc khoảng 23,5 độ. Độ nghiêng này được gọi là độ nghiêng trục quay của Trái Đất.

 

Although Earth’s obliquity changes slightly over time, it is largely stabilized by the gravitational pull of the Moon. While this angle may seem small, it has enormous consequences for life on Earth. One of the most important effects of Earth’s obliquity is the creation of our seasons. To understand how this works, imagine a beam of light striking a flat surface. When light hits the surface head-on, the energy is concentrated in a smaller area. But when light strikes at an angle, the same energy spreads over a larger surface, making it less intense. Because Earth is spherical, sunlight always strikes different regions at different angles. Now, if we tilt that sphere and place it in orbit around the Sun, the effect becomes even more pronounced.

Mặc dù độ nghiêng trục quay của Trái Đất thay đổi nhẹ theo thời gian, nhưng nhìn chung nó được ổn định bởi lực hấp dẫn của Mặt Trăng. Mặc dù góc nghiêng này có vẻ nhỏ, nhưng nó lại có những hậu quả to lớn đối với sự sống trên Trái Đất. Một trong những tác động quan trọng nhất của độ nghiêng trục quay của Trái Đất là sự hình thành các mùa. Để hiểu cách thức hoạt động này, hãy tưởng tượng một chùm ánh sáng chiếu vào một bề mặt phẳng. Khi ánh sáng chiếu trực diện vào bề mặt, năng lượng sẽ tập trung trong một khu vực nhỏ hơn. Nhưng khi ánh sáng chiếu vào ở một góc, cùng một năng lượng đó sẽ lan rộng trên một bề mặt lớn hơn, làm cho cường độ ánh sáng yếu hơn. Vì Trái Đất có hình cầu, ánh sáng mặt trời luôn chiếu vào các vùng khác nhau ở các góc độ khác nhau. Bây giờ, nếu chúng ta nghiêng quả cầu đó và đặt nó vào quỹ đạo quanh Mặt Trời, hiệu ứng này sẽ càng rõ rệt hơn.

 

As Earth orbits the Sun, its axis remains pointed in the same direction in space. For part of the year, the Northern Hemisphere tilts toward the Sun, receiving more direct sunlight. People living in that hemisphere experience this period as summer. About six months later, the Northern Hemisphere tilts away from the Sun, bringing longer shadows and colder temperatures—winter. Because Earth’s obliquity plays such a critical role in shaping the seasons, even small changes to this tilt can have dramatic effects on the planet’s climate. Scientists have discovered that Earth’s axial tilt slowly shifts over time. Roughly every 41,000 years, Earth’s obliquity oscillates between about 22.1 and 24.5 degrees.

Khi Trái Đất quay quanh Mặt Trời, trục của nó vẫn hướng về cùng một hướng trong không gian. Trong một phần của năm, Bán cầu Bắc nghiêng về phía Mặt Trời, nhận được nhiều ánh sáng mặt trời trực tiếp hơn. Những người sống ở bán cầu đó trải qua giai đoạn này như mùa hè. Khoảng sáu tháng sau, Bán cầu Bắc nghiêng ra xa Mặt Trời, mang đến những bóng dài hơn và nhiệt độ lạnh hơn—mùa đông. Bởi vì độ nghiêng trục của Trái Đất đóng vai trò rất quan trọng trong việc định hình các mùa, ngay cả những thay đổi nhỏ về độ nghiêng này cũng có thể gây ra những ảnh hưởng mạnh mẽ đến khí hậu của hành tinh. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng độ nghiêng trục của Trái Đất thay đổi chậm theo thời gian. Cứ khoảng 41.000 năm, độ nghiêng trục của Trái Đất dao động giữa khoảng 22,1 và 24,5 độ.

 

Though this variation seems tiny, its impact is enormous. A higher axial tilt leads to more extreme seasons, while a lower tilt results in milder seasonal changes but stronger climate differences between latitudes. As Earth’s tilt decreases, polar summers become cooler. This allows ice to accumulate rather than melt, eventually triggering glacial periods. For much of Earth’s history, the advance and retreat of ice ages closely followed this 41,000-year cycle. More recently, changes in large ice sheets have modified the timing of these cycles. Despite these variations, Earth’s axial tilt has remained within a relatively narrow range. This stability is crucial, because losing Earth’s tilt entirely would have catastrophic consequences.

Mặc dù sự khác biệt này có vẻ nhỏ, nhưng tác động của nó lại vô cùng lớn. Độ nghiêng trục Trái đất lớn hơn dẫn đến các mùa khắc nghiệt hơn, trong khi độ nghiêng nhỏ hơn dẫn đến sự thay đổi theo mùa ôn hòa hơn nhưng sự khác biệt về khí hậu giữa các vĩ độ lại mạnh mẽ hơn. Khi độ nghiêng của Trái đất giảm, mùa hè ở vùng cực trở nên lạnh hơn. Điều này cho phép băng tích tụ thay vì tan chảy, cuối cùng dẫn đến các kỷ băng hà. Trong phần lớn lịch sử Trái đất, sự tiến và lùi của các kỷ băng hà tuân theo chu kỳ 41.000 năm này. Gần đây hơn, những thay đổi trong các tảng băng lớn đã làm thay đổi thời gian của các chu kỳ này. Bất chấp những biến đổi này, độ nghiêng trục Trái đất vẫn nằm trong một phạm vi tương đối hẹp. Sự ổn định này rất quan trọng, bởi vì việc mất hoàn toàn độ nghiêng của Trái đất sẽ gây ra những hậu quả thảm khốc.

 

Without an axial tilt, Earth would experience no seasons. The tropics would receive intense, direct sunlight year-round, while the polar regions would get only weak, angled rays. One possible outcome of this scenario is deeply unsettling. With no warm summers to melt polar ice, glaciers could grow continuously, reflecting more sunlight and cooling the planet even further. Over time, this feedback loop could result in Earth becoming completely encased in ice—a global snowball planet. This is only one possible scenario. Earth’s tilt affects countless interconnected planetary systems, making it impossible to predict exactly what the planet would look like without it.

Nếu không có độ nghiêng trục quay, Trái Đất sẽ không có các mùa. Vùng nhiệt đới sẽ nhận được ánh sáng mặt trời trực tiếp, mạnh mẽ quanh năm, trong khi các vùng cực chỉ nhận được những tia sáng yếu, xiên góc. Một kết quả có thể xảy ra của kịch bản này vô cùng đáng lo ngại. Nếu không có mùa hè ấm áp để làm tan chảy băng ở vùng cực, các sông băng có thể liên tục phát triển, phản chiếu nhiều ánh sáng mặt trời hơn và làm Trái Đất lạnh đi hơn nữa. Theo thời gian, vòng phản hồi này có thể dẫn đến việc Trái Đất bị bao phủ hoàn toàn bởi băng – một hành tinh quả cầu tuyết toàn cầu. Đây chỉ là một kịch bản có thể xảy ra. Độ nghiêng trục quay của Trái Đất ảnh hưởng đến vô số hệ thống hành tinh liên kết với nhau, khiến việc dự đoán chính xác Trái Đất sẽ trông như thế nào nếu không có nó là điều không thể.

 

What scientists do know is that Earth’s precise axial tilt—and the seasons it creates—are essential for maintaining the planet in a state that supports complex life as we know it. In an ironic twist, a stray cosmic rock billions of years ago may have created the exact conditions that allow our world to remain habitable today. So the next time the seasons change, it may be worth feeling a bit grateful for the ancient collision that gently tilted our planet into balance.

Điều các nhà khoa học biết chắc chắn là độ nghiêng trục chính xác của Trái Đất—và các mùa mà nó tạo ra—là yếu tố thiết yếu để duy trì hành tinh ở trạng thái hỗ trợ sự sống phức tạp như chúng ta biết. Trớ trêu thay, một tảng đá vũ trụ lạc hướng cách đây hàng tỷ năm có thể đã tạo ra chính xác những điều kiện cho phép thế giới của chúng ta vẫn có thể sinh sống được ngày nay. Vì vậy, lần tới khi các mùa thay đổi, có lẽ chúng ta nên cảm thấy biết ơn một chút về vụ va chạm cổ xưa đã nhẹ nhàng làm nghiêng trục hành tinh của chúng ta về trạng thái cân bằng.

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *