Hiện tượng nhật thực thường xảy ra khi mặt trăng đi qua giữa mặt trời và trái đất. Khi quan sát từ trái đất, chúng ta sẽ thấy mặt trăng che khuất một phần hay hoàn toàn mặt trời.
Cụ thể, trái đất chuyển động quanh mặt trời trong khi mặt trăng chuyển động quanh trái đất. Mỗi chu kỳ, mặt trăng đi vào vị trí nằm giữa trái đất và mặt trời một lần. Tuy nhiên, vì hai quỹ đạo lệch nhau khoảng 5 độ nên không phải lần nào mặt trăng cũng đi cắt qua đường nối trái đất và mặt trời. Nói cách khác, nhiều lần mặt trăng đi vào giữa thời điểm "trăng mới" [new moon], đêm không trăng mới có một lần 3 thiên thể [mặt trời – mặt trăng - trái đất] thẳng hàng.
Nhật thực là gì?
Có mấy loại nhật thực?
Nhật thực gồm 4 loại cơ bản. Đầu tiên là nhật thực một phần, khi chỉ bóng bên ngoài của mặt trăng, được gọi là vùng nửa tối, tương tác với Trái đất. Từ bên trong vùng nửa tối, người ta chỉ nhìn thấy một phần của Mặt trời bị đĩa Mặt trăng che phủ.
Tiếp theo là nhật thực toàn phần, trong đó chỉ từ bên trong hình nón bóng tối của mặt trăng, được gọi là bóng tối, mới có thể nhìn thấy nhật thực toàn phần.
Nhật thực hình khuyên hay nhật thực "vòng lửa", được gọi như vậy vì mặt trăng ở quá xa và do đó quá nhỏ để che khuất mặt trời. Vì vậy một vòng ánh sáng mặt trời vẫn có thể nhìn thấy tối đa xung quanh rìa của mặt trăng. Để bóng tối đến được Trái đất trong kiểu nhật thực này, mặt trăng phải ở gần hơn khoảng cách trung bình của nó.
Cuối cùng là nhật thực lai. Hiện tượng này rất hiếm khi xảy ra. Nhật thực lai thường xảy ra khi nhật thực hình khuyên chuyển sang nhật thực toàn phần.
Trong tất cả các loại kể trên, nhật thực lai chỉ chiếm 4,8%. Trong thế kỷ 21, chỉ có 7 lần nhật thực lai diễn ra. Và một trong số đó sẽ diễn ra vào ngày mai 20/4/2023.
Theo nhà nghiên cứu Đặng Vũ Tuấn Sơn, Chủ tịch Hội Thiên văn và Vũ trụ học Việt Nam [VACA], điều này là hoàn toàn dễ hiểu nếu như chúng ta nhìn lại nguyên nhân của 2 hiện tượng nhật thực và nguyệt thực này.
Theo đó, hiện tượng này xảy ra khi mặt trời, trái đất và mặt trăng gần như thẳng hàng. Nếu như mặt phẳng quỹ đạo của trái đất và của mặt trăng trùng nhau thì hiển nhiên tháng nào cũng có nhật thực và nguyệt thực.
Nhật thực và nguyệt thực luôn xảy ra theo cặp.
VACA
Nhưng vì 2 mặt phẳng này lệch nhau khoảng 5 độ nên mỗi chu kỳ trăng [tức mỗi tuần trăng, hay dễ hiểu là mỗi tháng âm lịch] chỉ có 2 thời điểm mặt trăng đi cắt qua mặt phẳng quỹ đạo của trái đất [hay còn gọi là mặt phẳng hoàng đạo].
“Nhật thực và nguyệt thực chỉ xảy ra ở những lần mà vào thời điểm cắt qua đó, mặt trăng đi qua đúng đường thẳng nối trái đất và mặt trời. Hay nói cách khác, chỉ khi nào cả 3 thiên thể nằm trên đường giao giữa 2 mặt phẳng quỹ đạo thì hai hiện tượng này mới xảy ra”, nhà nghiên cứu nói về nguyên nhân của nhật thực và nguyệt thực.
“Nhật thực và nguyệt thực không chỉ đi theo cặp"
Mặc dù phương của mặt phẳng quỹ đạo mặt trăng thay đổi liên tục do trái đất [tâm của quỹ đạo] liên tục chuyển động quanh mặt trời, nhưng nó cũng đủ chậm để đợi cho mặt trăng dịch chuyển được nửa vòng quỹ đạo của mình, kéo dài khoảng 2 tuần.
Theo chuyên gia, đó là lý do mà nếu mặt trăng đi vào vùng bóng tối của trái đất và nguyệt thực diễn ra [lân cận điểm trăng tròn], thì sau nửa tháng [lân cận điểm không trăng] nó vẫn kịp đi qua giữa mặt trời và trái đất để gây ra nhật thực.
Ông Sơn dẫn ví dụ rạng sáng 17.7.2019 theo giờ Việt Nam có nguyệt thực một phần, thì trước đó nửa tháng là ngày 2.7 đã có nhật thực toàn phần diễn ra. Tới ngày 26.12.2019, có nhật thực hình khuyên diễn ra và tương ứng là có nguyệt thực nửa tối vào nửa tháng sau đó là rạng sáng 11.1.2020.
Có phải nhật thực xảy ra ít hơn nguyệt thực?
HAAC
“Trường hợp khá hiếm cũng có thể xảy ra là nhật thực và nguyệt thực không chỉ đi theo cặp 2 mà là 3, với 2 nguyệt thực và 1 nhật thực. Một ví dụ là nguyệt thực nửa tối rạng sáng 6.6.2020 được tiếp nối bằng nhật thực hình khuyên ngày 21.6 và nguyệt thực nửa tối sáng 5.7 cùng năm”, nhà nghiên cứu cho biết.
Tất nhiên, mặc dù thực tế diễn ra như vậy, nhưng đừng quên rằng mỗi lần nhật thực hoặc nguyệt thực chỉ có thể nhìn thấy ở một khu vực nhất định nào đó trên trái đất, nên không phải bạn luôn nhìn thấy đủ cặp của chúng. Chẳng hạn ở Việt Nam bạn có thể quan sát nguyệt thực một phần vào rạng sáng 17.7.2019, nhưng đã không thể quan sát nhật thực toàn phần trước đó vào ngày 2.7.
Nguyệt thực xảy ra nhiều hơn nhật thực?
Bạn cũng thường thấy rằng nguyệt thực dường như diễn ra nhiều hơn khá nhiều so với nhật thực, dù sự thật là tỷ lệ xảy ra nguyệt thực chỉ nhiều hơn nhật thực một chút - số lần chênh lệch đó nằm chính ở những bộ ba 2 nguyệt thực và 1 nhật thực.
Theo chuyên gia, việc này là do đĩa sáng biểu kiến của mặt trăng chỉ có thể che vừa khít mặt trời khiến nhật thực diễn ra rất nhanh và chỉ quan sát được ở một khu vực nhỏ trên trái đất, trong khi vùng bóng tối của trái đất rất lớn so với mặt trăng, nhất là khi tính cả vùng nửa tối. Do đó, nguyệt thực diễn ra dài và khu vực quan sát rộng hơn rất nhiều so với nhật thực.