Tìm hiểu về Nhật thực: Lý giải nguyên lý hoạt động và cách quan sát hiện tượng này

Giới thiệu

Nhật thực là sự kiện tự nhiên xảy ra ở một số nơi trong hệ Mặt trời khi quỹ đạo của mặt trăng đưa nó nằm giữa hành tinh của nó quay quanh và Mặt trời và chặn Mặt trời trong một thời gian ngắn ngay trước mặt hành tinh. Mặt trăng chiếu bóng di chuyển trên một con đường xuyên qua bề mặt hành tinh và bất kỳ ai trong bóng tối đó cũng sẽ thấy Mặt trời bị chặn một phần hoặc hoàn toàn.

Tất nhiên, Nhật thực mà chúng ta quen thuộc nhất là những gì chúng ta nhìn thấy từ Trái đất. Chúng xảy ra khi Mặt trăng của quay quanh Trái đất (chính nó cũng quay quanh Mặt trời). Thỉnh thoảng, đường đi của Mặt trăng đặt nó thẳng hàng với Mặt trời và điều đó sẽ hình thành một cái bóng quét qua một phần bề mặt Trái đất.

Điều thú vị là Mặt trăng trải qua Nhật thực trong khi nguyệt thực là khi Trái đất đang đi qua giữa Mặt trăng và Mặt trời và bóng của Trái đất làm tối Mặt trăng ở một nơi nào đó. Nhật thực trên Trái đất xảy ra theo chu kỳ và chỉ trong giai đoạn mà mặt trăng được gọi là “mặt trăng mới”. Nhật thực không phải lúc nào cũng xảy ra, do độ nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo của Mặt trăng khi so sánh với Trái đất. Tuy nhiên, khi mọi thứ xếp thành hàng thẳng, thì sẽ có hiện tượng Nhật thực làm tối một dải nhỏ trên hành tinh đó, được gọi là “con đường mất hút”.

Quan sát hiện tượng Nhật thực trên Trái đất

Bởi vì Nhật thực có thể dễ dàng được theo dõi và dự đoán trong tương lai, mọi người có thể lên kế hoạch đi du lịch để xem chúng, đặc biệt là Nhật thực toàn phần. Nó rất xứng đáng để mọi người đầu tư để đến xem. Chúng ta hãy nhìn vào dòng thời gian cho Nhật thực toàn phần.

Nếu bạn dự định tự mình xem Nhật thực toàn phần, thì lần tiếp theo là ngày 2/7/2019 (có thể nhìn thấy từ cực nam Bắc Mỹ và phần lớn Nam Mỹ), ngày 21/6/2020 (có thể nhìn thấy từ các vùng của Châu  u, Châu Á, Úc , Châu Phi, và Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương), ngày 14/12/2020 (Nam Phi, Nam Mỹ và các địa điểm phía nam khác). Hiện tượng Nhật thực toàn phần tiếp theo có thể nhìn thấy ở Hoa Kỳ là ngày 8/4/2024.

Sự tiếp xúc đầu tiên

Hiện tượng hật thực toàn phần trải qua bốn bước. Khi Mặt trăng bắt đầu chặn Mặt trời, đó gọi là “lần tiếp xúc đầu tiên”. Nó có thể kéo dài đến một giờ hoặc lâu hơn. Khi Mặt trăng che phủ Mặt trời nhiều hơn, con đường và mọi thứ xung quanh bắt đầu tối đi như hoàng hôn. Nhiệt độ không khí bắt đầu giảm. Trong khoảng thời gian này, không an toàn khi nhìn trực tiếp Mặt trời, vì vậy các nhà quan sát cần sử dụng kính bảo vệ Nhật thực tốt hoặc bộ lọc năng lượng Mặt trời trên kính viễn vọng hoặc ống nhòm.

KHÔNG BAO GIỜ nhìn trực tiếp vào Mặt trời trong khoảng thời gian này và KHÔNG nhìn vào nó qua kính viễn vọng mà không có bộ lọc. Nếu trái sẽ làm hại mắt và gây mù lòa. Thực sự, không bao giờ nên nhìn thẳng vào Mặt trời, dù là Nhật thực hay không.

Sự tiếp xúc thứ hai

Khi Mặt trăng bắt đầu chặn hoàn toàn Mặt trời, ta đó gọi là “lần tiếp xúc thứ hai” hay “toàn bộ”. Ngay khi quá trình bắt đầu, mọi người tìm kiếm một tia sáng rực rỡ khi ánh sáng cuối cùng của Mặt trời lóe lên quanh Mặt trăng và xuyên qua những ngọn núi của nó. Nó trông rất giống một viên kim cương và Mặt trời bị che khuất trông giống như một chiếc nhẫn. Vì lý do đó, Nhật thực gọi là hiệu ứng “nhẫn kim cương”.

Đây là giai đoạn DUY NHẤT an toàn để bạn nhìn vào Mặt trời trực tiếp. Bên ngoài trời sẽ rất tối và điều duy nhất bạn sẽ thấy là Mặt trời bị chặn lại, được bao quanh bởi bầu khí quyển bên ngoài. Bạn cũng có thể thấy một vài ngôi sao và hành tinh sáng trên bầu trời tối. Thời gian của “lần 2” kéo dài chỉ trong vài phút, vì vậy hãy tận dụng khoảnh khắc này tốt nhất.

Sự tiếp xúc thứ ba

Khi kết thúc “lần 2”, Mặt trăng “mở khóa” Mặt trời. Tại thời điểm đó, người xem cần đeo kính Nhật thực trở lại và để mắt đến một “chiếc nhẫn kim cương” thứ hai. Bầu trời sẽ dần sáng hơn khi Nhật thực diễn ra và nhiệt độ sẽ tăng trở lại. Phần này kéo dài trong khoảng một giờ nữa.

Sự tiếp xúc thứ tư

Cuối cùng, Mặt trăng hoàn toàn “tháo gỡ” Mặt trời và tiếp tục hành trình của nó. Đây được gọi là “lần tiếp xúc thứ 4” và nó kết thúc hiện tượng Nhật thực. Đến giờ tiệc tùng cùng những “đồng xem” rồi! (Hoặc, nếu bạn đã chụp ảnh, hãy thời gian để xử lý và tải chúng lên!)

Lời khuyên cho sự an toàn

Như đã đề cập ở trên, việc xem Nhật thực có thể được thực hiện một cách an toàn bằng cách sử dụng kính bảo vệ, bộ lọc Nhật thực trên kính viễn vọng hoặc ống nhòm của bạn. Các bộ lọc tốt sẽ cho phép bạn nhìn thấy Mặt trời, và không có gì khác ảnh hưởng. Nếu bạn cầm chúng lên một bóng đèn và nhìn thấy bóng đèn, chúng không đủ tốt để xem Nhật thực. Những kính bảo hộ tương tự này cực kỳ hữu ích trong các lần Nhật thực một phần và hình khuyên (khi Mặt trời không được che phủ hoàn toàn).

Bạn cũng có thể xem Nhật thực bằng phương pháp chiếu.

Giải thích một cách cơ học của Nhật thực mặt trời

Tìm hiểu về Nhật thực: Lý giải nguyên lý hoạt động và cách quan sát hiện tượng này
Chu kỳ Nhật thực

Làm thế nào để Nhật thực xảy ra? Có một số điều xảy ra góp phần vào một trong những sự kiện đáng kinh ngạc này. Đầu tiên là quỹ đạo hình elip của Mặt trăng quanh Trái đất. Thứ hai là quỹ đạo hình elip Trái đất quanh Mặt trời. Chúng tạo ra một loại chuyển động đồng hồ mang ba vật thể thẳng hàng với nhau. Ngoài ra, Mặt trời và Mặt trăng dường như có cùng kích thước trên bầu trời khi nhìn từ Trái đất, mặc dù Mặt trăng ở rất gần chúng ta và Mặt trời cách đó 1,5 triệu km.

Mặt trời lớn hơn Mặt trăng rất nhiều, nhưng khoảng cách của nó khiến nó trông nhỏ hơn Mặt trăng gần hơn (mà Mặt trăng lại nhỏ hơn). Mỗi tháng, vị trí thay đổi của Mặt trăng đối với Mặt trời khiến hình dạng của nó dường như thay đổi. Các nhà thiên văn học gọi những thay đổi này là các giai đoạn của Mặt trăng. Mặt trăng mới là giai đoạn đầu tiên mỗi tháng. Trong Mặt trăng mới, nếu Mặt trăng và Mặt trời căn chỉnh chính xác và bóng Mặt trăng chạm vào bề mặt Trái đất, một phần của Mặt trời sẽ bị chặn khỏi tầm nhìn. Đây là Nhật thực.

Nhật thực chỉ có thể diễn ra khi “Mặt trăng mới” xảy ra gần nơi quỹ đạo Mặt trăng đi qua đường hoàng đạo (mặt phẳng của quỹ đạo Trái đất quanh Mặt trời). Điều này thường xảy ra ít nhất hai lần một năm. Trong một số năm, có tới năm lần Nhật thực xảy ra. Không phải mọi Mặt trăng mới đều dẫn đến Nhật thực. Đôi khi bóng tối Nhật thực lại không chiếu lên Trái đất hoàn toàn (trượt ra không gian chẳng hạn).

Các dạng Nhật thực

Có bốn loại Nhật thực, mỗi loại được xác định bằng bao nhiêu phần Mặt trời bị Mặt trăng che khuất. Đầu tiên và ngoạn mục nhất là Nhật thực toàn phần. Đó là khi Mặt trời bị che khuất hoàn toàn khỏi tầm nhìn trong một khoảng thời gian ngắn (thường chỉ vài phút). Ánh sáng cực mạnh của Mặt trời được thay thế bằng hình bóng tối của Mặt trăng. Các corona (bầu khí quyển ngoài Mặt trời) trải dài xung quanh Mặt trời bị che khuất, tạo cho khung cảnh một vẻ ngoài ma quái.

Nhật thực hình khuyên

Quỹ đạo hình elip của Mặt trăng quanh hành tinh của chúng ta đóng một vai trò quan trọng trong việc Nhật thực có phải là “toàn bộ” hay không. Điều này là do Mặt trăng chỉ có thể xuất hiện lớn hơn Mặt trời và che phủ nó khi nó ở gần Trái đất. Nếu không, thì Nhật thực hình khuyên xảy ra. Giống như Nhật thực toàn phần,  xảy ra khi Mặt trời và Mặt trăng thẳng hàng Trái đất, nhưng Mặt trăng có vẻ nhỏ hơn vì nó cách Trái đất xa một chút.

Nhật thực một phần

Loại Nhật thực thứ ba và phổ biến nhất là Nhật thực một phần. Nó xảy ra khi Mặt trời và Mặt trăng không thẳng hàng hoàn toàn và Mặt trời chỉ bị che khuất một phần. Không giống như Nhật thực toàn phần hoặc hình khuyên, chúng có thể được nhìn thấy trên phần lớn Trái đất vì chúng được tạo ra bởi bóng râm mặt trăng.  Đó là bóng bên ngoài mờ nhạt mà bạn nhìn thấy trong Nhật thực toàn phần. Nhật thực một phần phổ biến không chỉ bởi vì chúng có thể nhìn thấy từ nhiều nơi trên Trái đất, mà còn bởi vì chúng có thể xảy ra ngay cả khi bóng của Mặt trăng không bao giờ chạm tới bề mặt Trái đất.

Nhật thực tổng hợp

Loại Nhật thực cuối cùng là Nhật thực tổng hợp. Đây là sự kết hợp của Nhật thực toàn phần và hình khuyên diễn ra khi Nhật thực toàn phần thay đổi thành Nhật thực hình khuyên hoặc ngược lại phụ thuộc vào các phần khác nhau của Nhật thực

Dự đoán và tần suất của Nhật thực

Mỗi năm, Trái đất trải qua trung bình 2,4 lần Nhật thực. Con số thực tế có thể dao động từ hai đến năm, mặc dù, rất hiếm khi có năm. Lần cuối cùng xảy ra năm lần Nhật thực là vào năm 1935 và lần tiếp theo sẽ diễn ra vào năm 2206. Nhật thực toàn phần là hiếm nhất và chỉ có một lần xảy ra cứ sau 1-2 năm. Dự đoán chúng cho phép các nhà khoa học và những kẻ săn đuổi Nhật thực lên kế hoạch quan sát cho các cuộc thám hiểm trên toàn cầu trước rất xa.

Thông tin thú vị về Nhật thực

Tìm hiểu về Nhật thực: Lý giải nguyên lý hoạt động và cách quan sát hiện tượng này
  • Tùy thuộc vào hình dạng kết hợp của mặt trời, Mặt trăng và trái đất, mỗi năm có thể có từ 2 đến 5 Nhật thực .
  • Nhật thực toàn phần chỉ xảy ra khi Mặt trăng hoàn toàn che khuất mặt trời và chỉ có quầng sáng mặt trời tỏa ra
  • Nhật thực toàn phần có thể xảy ra 1-2 năm một lần. Điều đó khiến chúng trở thành sự kiện hiếm gặp.
  • Nhật thực toàn phần có thể kéo dài lâu nhất là 7,5 phút.
  • Chiều rộng của quãng đường Nhật thực toàn phần thường là khoảng 160km và có thể quét qua một diện tích bề mặt Trái đất dài cỡ 10.000 dặm
  • Hầu như các Nhật thực giống nhau xảy ra sau 18 năm và 11 ngày. Thời kì 223 tháng đồng bộ này được gọi là saros.
  • Trong thời kì Nhật thực toàn phần, các điều kiện trong đường toàn phần có thể thay đổi nhanh chóng. Nhiệt độ không khí giảm và khu vực ngay lập tức trở nên tối.
  • Nếu bất kỳ hành tinh nào ở trên bầu trời vào thời điểm Nhật thực toàn phần, chúng có thể được nhìn thấy  như những điểm sáng.

Bao giờ hiện tượng Nhật thực tiếp theo xảy ra?

Nhật thực có thể xảy ra mỗi năm và chúng có thể dự đoán được. Có một số nơi trực tuyến, nơi bạn có thể nhận được lịch cập nhật cho tất cả các loại Nhật thực.

  • mreclipse.com – MrEclipse.com là trang của nhà vật lý thiên văn NASA đã nghỉ hưu Fred Espenak. Ông cung cấp rất nhiều thông tin về cả Nhật thực và nguyệt thực.
  • eclipse.gsfc.nasa.gov – Trang Web Eclipse của NASA là trang web chính thức của NASA về thông tin Nhật thực.
  • timeanddate.com – Timeanddate là một nguồn tin về Nhật thực đáng tin cậy cho lịch của cả Nhật thực và nguyệt thực. 

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button