NộI Dung
- Đây là Mùa ... cho một Eclipse
- Bốn loại năng lượng mặt trời
- Nhật thực hình khuyên là gì?
- Nhật thực toàn phần so với hình khuyên
- Các loại Nguyệt thực
- Dự đoán Eclipses và chu kỳ Saros
Khoảng cách tương đối của mặt trời và mặt trăng từ Trái đất và kích thước tương đối của chúng chịu trách nhiệm cho một trong những sự trùng hợp ngẫu nhiên nhất trong thiên văn học.
Nó chỉ xảy ra rằng các đĩa rõ ràng của mặt trời và mặt trăng, nhìn từ Trái đất, có kích thước gần như chính xác. Điều đó khiến mặt trăng có thể che khuất mặt trời khi nó đi qua giữa mặt trời và Trái đất, và vì kích thước khớp rất chính xác, mọi người trên Trái đất có thể nhìn thấy mặt trời corona. Tỷ lệ xảy ra điều này là, tốt, thiên văn.
Khi mặt trăng đi qua phía trước mặt trời, con người trên Trái đất trải qua nhật thực, nhưng không phải tất cả nhật thực là toàn bộ. Đôi khi mặt trăng không thẳng hàng với mặt trời và thay vì mất điện hoàn toàn, mọi người chỉ nhìn thấy ánh sáng mặt trời mờ đi.
Và đôi khi, mặt trăng ở quá xa Trái đất trong quỹ đạo của nó để che khuất hoàn toàn mặt trời, ngay cả khi nó đi thẳng trước mặt nó. Đây là nhật thực hình khuyên. Nó sẽ là nhật thực toàn phần nếu mặt trăng ở gần hơn.
Đây là Mùa ... cho một Eclipse
Nhật thực xảy ra trong các mặt trăng mới. Ngược lại, nguyệt thực xảy ra khi mặt trăng đầy và Trái đất di chuyển giữa nó và mặt trời.
Nếu quỹ đạo của các mặt trăng nằm trên cùng mặt phẳng với quỹ đạo Trái đất quanh mặt trời, chúng ta sẽ thấy nhật thực và nguyệt thực mỗi tháng, nhưng đó không phải là trường hợp. Mặt phẳng của quỹ đạo mặt trăng nghiêng 5,1 độ so với mặt phẳng quỹ đạo Trái đất. Điều đó thêm một điều kiện bổ sung cho nhật thực xảy ra. Không chỉ phải là mặt trăng mới hay trăng tròn, mà mặt trăng cũng phải đủ gần với mặt phẳng quỹ đạo Trái đất để chặn một phần của mặt trời.
Mỗi tháng, mặt trăng đi qua mặt phẳng của quỹ đạo Trái đất hai lần, một lần trên con đường phía nam của nó và một lần khác hai tuần sau khi nó đi trên con đường phía bắc của nó. Các giao điểm này được gọi là các nút và để xảy ra nhật thực, mặt trời phải nằm trong 17 độ của một trong các nút. Điều này xảy ra hai lần một năm. Mặt trời di chuyển 0,99 độ mỗi ngày, vì vậy nó ở trong vùng lân cận của một nút trong khoảng 34 ngày. Thời gian 34 ngày này được gọi là mùa nhật thực.
Trong một mùa nhật thực nhất định, có một lần nhật thực và một lần nguyệt thực. Tuy nhiên, một mùa nhật thực dài hơn một tháng, do đó, có thể xảy ra hai lần nhật thực hoặc hai lần nguyệt thực trong một mùa.
Bốn loại năng lượng mặt trời
Nhật thực toàn phần có thể nhìn thấy dọc theo một con đường khá hẹp trên bề mặt Trái đất, nhưng nhật thực một phần có thể nhìn thấy trên một khu vực rộng hơn nhiều. Loại nhật thực mà mọi người nhìn thấy phụ thuộc vào ba yếu tố:
Bốn loại nhật thực có thể xảy ra như sau:
Toàn bộ: Đây là nhật thực cổ điển trong đó mặt trăng che khuất hoàn toàn mặt trời và người xem ở rốn mặt trăng có thể nhìn thấy mặt trời corona. Nó chỉ có thể xảy ra nếu mặt trời nằm trong một vài độ của nút mặt trăng. Đồng thời, mặt trời phải cách Trái đất đủ xa để đĩa của nó đủ nhỏ để được mặt trăng che phủ. Mặt trăng, về phần mình, phải đủ gần Trái đất để có một đĩa đủ lớn để che khuất mặt trời.
Một phần: Khi một mùa nhật thực xảy ra, nhưng mặt trời ở xa một nút vào lúc trăng tròn, một số người trên Trái đất có thể thấy mặt trăng chỉ chặn một phần của mặt trời. Đây là nhật thực một phần. Bầu trời tối dần một chút khi một phần của đĩa mặt trời bị che khuất.
Hình khuyên: Nguyệt thực hình khuyên xảy ra khi mặt trời đủ gần một nút để xảy ra nhật thực toàn phần, nhưng nó ở quá gần Trái đất hoặc mặt trăng ở quá xa Trái đất để đĩa mặt trăng chặn hoàn toàn mặt trời. Người xem ở rốn nhìn thấy đĩa hoàn chỉnh của mặt trăng trước mặt trời với một vòng sáng chói của mặt trời bao quanh nó.
Hỗn hợp: Một nhật thực lai là hiếm. Nó xảy ra khi mặt trời và mặt trăng được định vị để tạo ra nhật thực hình khuyên, nhưng khi rốn di chuyển trên mặt Trái Đất, độ cong của Trái đất làm giảm khoảng cách đến mặt trăng vừa đủ để làm cho các mặt trăng đủ lớn để chặn hoàn toàn mặt trời và tạo ra nhật thực toàn phần trong một thời gian ngắn.
Nhật thực hình khuyên là gì?
Cả Trái đất và mặt trăng đều có quỹ đạo hình elip. Có một khoảng cách gần 5 triệu km giữa aphelion của Trái đất, hoặc khoảng cách tối đa từ mặt trời, và sự tấn công của nó, hoặc khoảng cách tối thiểu từ mặt trời. Điều đó tạo ra sự khác biệt trong khoảng 1 phút cung trong kích thước rõ ràng.
Sự khác biệt về khoảng cách mặt trăng từ Trái đất ở apogee (khoảng cách tối đa) và perigee (khoảng cách tối thiểu) là khoảng 50.000 km, tạo ra sự khác biệt về kích thước rõ ràng là 4 phút cung, hoặc khoảng 13% kích thước trung bình của nó. Mặt trăng thay đổi nhiều hơn về kích thước so với mặt trời, do đó, nó có ảnh hưởng nhiều hơn đến loại nhật thực mà mọi người nhìn thấy.
Để nhật thực là hình khuyên, mặt trăng phải xuất hiện nhỏ hơn mặt trời. Điều này chắc chắn xảy ra khi Trái đất ở gần mặt trời nhất, xảy ra vào tháng 1 và mặt trăng ở khoảng cách xa nhất.
Tuy nhiên, quỹ đạo của Trái đất rất gần với hình tròn, vì vậy kích thước rõ ràng của mặt trời không thay đổi nhiều. Do đó, nhật thực hình khuyên cũng có thể xảy ra vào tháng 7 nếu mặt trăng ở đỉnh của nó. Nếu nhật thực xảy ra khi mặt trăng ở trạng thái perigee và xuất hiện dưới dạng "siêu sao" khi nó đầy, bạn chắc chắn sẽ không thấy nhật thực hình khuyên, bất kể thời gian nào trong năm.
Khi nhật thực hình khuyên xảy ra, mặt trăng đi qua hoàn toàn trước mặt trời, nhưng mặt trời không tối hoàn toàn. Thay vào đó, một vòng lửa có thể nhìn thấy xung quanh các cạnh của bóng mặt trăng và ánh sáng mặt trời này chiếu sáng một phần bầu trời, tạo ra một loại hoàng hôn ma quái. Bởi vì mặt trời vẫn có thể nhìn thấy trong nhật thực hình khuyên, nhìn trực tiếp vào nhật thực thậm chí còn nguy hiểm hơn so với nhìn vào nhật thực toàn phần.
Nhật thực toàn phần so với hình khuyên
Khi bạn nhìn thấy một sơ đồ của nhật thực toàn phần, bạn sẽ thấy bóng của mặt trăng, hoặc rốn, được mô tả như một hình nón nhô lên một điểm trên bề mặt Trái đất. Khu vực bên trong umbra là khoảng 100 dặm đường kính, và bất cứ ai trong nó thấy một nhật thực toàn phần. Chuyển động kết hợp của mặt trăng và chuyển động quay của Trái đất khiến rốn di chuyển theo một đường đặc trưng dọc theo bề mặt Trái đất với tốc độ từ 1.000 đến 3.000 dặm / giờ, tùy thuộc vào vĩ độ.
Nếu bạn kiểm tra sơ đồ nhật thực hình khuyên, bạn sẽ thấy rốn đến một tiêu điểm ở một khoảng cách nào đó trên bề mặt Trái đất. Người xem ở trái đất, những người nằm ngoài tiêu điểm này, sẽ không bị đẩy vào bóng tối hoàn toàn như khi họ ở trong nhật thực toàn phần. Ánh sáng từ vòng ngoài của mặt trời - từ nơi cái tên "hình khuyên" bắt nguồn - vượt ra ngoài tiêu điểm của rốn và chiếu sáng khu vực bên kia. Ánh sáng mặt trời bị giảm, nhưng không bị dập tắt, tạo ra hiệu ứng tương tự như một đám mây nặng.
Mọi người có thể chứng kiến toàn bộ không quá 7 1/2 phút trước khi rốn di chuyển về phía đông. Khi ở bên ngoài rốn, người xem vẫn ở trong bán đảo, hoặc bóng một phần, trong một thời gian dài hơn. Những gì họ nhìn thấy khi ở bán đảo là bóng của mặt trăng chỉ chặn một phần của đĩa mặt trời. Ngược lại, nhật thực hình khuyên có thể kéo dài tới 12 1/2 phút. Thời gian thêm là do kích thước rõ ràng nhỏ hơn của đĩa mặt trăng. Nhờ kích thước nhỏ hơn, nó có nhiều khoảng cách hơn để đi trên đường đi ngang qua mặt trời.
Các loại Nguyệt thực
Trong bất kỳ mùa nhật thực nào, ít nhất một lần nguyệt thực sẽ xảy ra hai tuần trước hoặc sau khi nhật thực. Hãy nhớ rằng, nguyệt thực xảy ra khi mặt trăng đầy - nghĩa là ở phía đối diện quỹ đạo của nó - và Trái đất đi qua giữa nó và mặt trời. Nguyệt thực có thể là một phần hoặc toàn bộ, nhưng không bao giờ hình khuyên. Trái đất quá lớn so với mặt trăng để nằm gọn trong đĩa mặt trời, nhìn từ mặt trăng.
Rốn của Trái đất dài 1,4 triệu km, gấp hơn ba lần khoảng cách giữa Trái đất và mặt trăng. Nếu bạn ở trên mặt trăng, bạn sẽ thấy Trái đất chặn mặt trời, nhưng thay vì chìm trong bóng tối hoàn toàn, bạn sẽ chứng kiến một điều gì đó rất kỳ lạ. Bạn sẽ thấy Trái đất tắm trong một vòng ánh sáng đỏ. Đây là ánh sáng mặt trời bị lệch khỏi bầu khí quyển Trái đất. Ánh sáng mặt trời năng lượng cao hơn hoàn toàn bị lệch, nhưng ánh sáng đỏ có thể xuyên qua bầu khí quyển và bị khúc xạ, giống như ánh sáng truyền qua lăng kính.
Sự khúc xạ này là lý do tại sao mọi người gọi nguyệt thực là mặt trăng máu. Ánh sáng khúc xạ chiếu sáng bề mặt mặt trăng biến mặt trăng thành màu đỏ ma quái. Do đĩa Trái đất lớn hơn nhiều so với mặt trăng, nên khoảng thời gian toàn phần trong nguyệt thực có thể kéo dài tới 1 giờ 40 phút. Ở hai bên của toàn bộ, mặt trời bị Trái đất che khuất một phần trong khoảng một giờ nữa. Nguyệt thực có thể kéo dài chừng sáu giờ kể từ thời điểm đĩa Trái đất bắt đầu che giấu mặt trăng đến thời điểm nó di chuyển hoàn toàn.
Dự đoán Eclipses và chu kỳ Saros
Các điều kiện trên bề mặt Trái đất có thể không dự đoán được, nhưng chuyển động của Trái đất và tất cả các hành tinh khác thì không. Các nhà khoa học liệt kê các chuyển động này, và nếu khu vực của bạn chuẩn bị cho nhật thực ngoạn mục, bạn sẽ biết về nó nhiều năm trước khi sự kiện thực sự xảy ra.
Kể từ thời Mesopotamian, các nhà thiên văn học đã nhận ra rằng nhật thực xảy ra theo chu kỳ 18 năm (thực ra là 18 năm, 11 ngày, 8 giờ) được gọi là chu kỳ Saros. Vào cuối một Saros, mặt trời đảm nhận cùng một vị trí đối với các nút mặt trăng mà nó có ở đầu chu kỳ và một chu kỳ Saros mới bắt đầu. Eclipses trong mỗi chu kỳ Saros theo cùng một mô hình như trong trước đó, với những thay đổi nhỏ do nhiễu loạn quỹ đạo và các yếu tố khác.
Việc nhật thực không xảy ra trên cùng một phần bề mặt Trái đất trong khoảng thời gian 18 năm là do vòng quay của Trái đất. Khi nhận ra điều đó, các nhà thiên văn học của NASA đã tạo ra một lịch nhật thực tốt cho đến năm 3000.