Nhật thực xảy ra khi Mặt Trăng đi vào giữa Mặt Trời và Trái Đất, che ánh Mặt Trời; nguyệt thực xảy ra khi Trái Đất nằm giữa, bóng Trái Đất phủ lên Mặt Trăng. Vì vậy nhật thực chỉ có vào dịp trăng non, quanh mùng một âm lịch, còn nguyệt thực chỉ có vào dịp trăng tròn, quanh rằm. Nguyệt thực xem bằng mắt thường hoàn toàn an toàn; nhật thực thì không bao giờ được nhìn thẳng nếu không có kính lọc đúng chuẩn.
Bài này giải thích hai hiện tượng bằng hình ảnh dễ hình dung, trả lời câu hỏi mà học sinh hay hỏi nhất là vì sao không tháng nào cũng có thực, phân biệt các loại nhật thực và nguyệt thực, rồi đi vào phần quan trọng nhất: cách xem nhật thực mà không làm tổn thương mắt. Cuối bài có cách dùng AI để chuẩn bị cho một lần quan sát và những chỗ bạn phải tự kiểm lại.
Hai hiện tượng, đặt cạnh nhau
Cả nhật thực và nguyệt thực đều cần ba thiên thể Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng gần như thẳng hàng. Khác nhau ở chỗ thiên thể nào nằm giữa và ai đứng ở đâu thì thấy được.
| Điểm so sánh | Nhật thực | Nguyệt thực |
|---|---|---|
| Thiên thể nằm giữa | Mặt Trăng | Trái Đất |
| Thời điểm trong tháng âm | Quanh mùng một, lúc trăng non | Quanh rằm, lúc trăng tròn |
| Ai thấy được | Chỉ những nơi nằm trong vùng bóng của Mặt Trăng, thường là một dải hẹp hoặc một vùng giới hạn | Mọi nơi trên nửa Trái Đất đang là ban đêm lúc xảy ra |
| Kéo dài | Pha toàn phần ở một điểm chỉ vài phút | Pha toàn phần có thể kéo dài hơn một giờ |
| An toàn khi xem | Phải có kính lọc chuẩn hoặc xem gián tiếp | Xem bằng mắt thường, ống nhòm, kính thiên văn đều an toàn |
| Hiện tượng đáng chờ | Vầng hào quang của Mặt Trời khi bị che hoàn toàn | Mặt Trăng chuyển màu đỏ đồng |
Sự khác biệt về vùng nhìn thấy giải thích vì sao nhiều người đã xem nguyệt thực vài lần nhưng cả đời chưa thấy nhật thực toàn phần. Bóng của Mặt Trăng trên Trái Đất nhỏ, quét qua một dải hẹp, trong khi bóng Trái Đất đủ lớn để nuốt trọn Mặt Trăng, và ai đang ở phía đêm cũng nhìn thấy.
Vì sao không tháng nào cũng có nhật thực, nguyệt thực
Nếu Mặt Trăng đi vòng quanh Trái Đất trên đúng mặt phẳng mà Trái Đất đi quanh Mặt Trời, thì tháng nào cũng có một lần nhật thực vào trăng non và một lần nguyệt thực vào trăng tròn. Thực tế quỹ đạo Mặt Trăng nghiêng khoảng năm độ so với mặt phẳng đó. Năm độ nghe nhỏ, nhưng ở khoảng cách đến Mặt Trăng, góc nghiêng ấy đủ để phần lớn các tháng, Mặt Trăng đi lướt qua phía trên hoặc phía dưới bóng Trái Đất, và bóng Mặt Trăng cũng trượt qua phía trên hoặc dưới Trái Đất.
Hai mặt phẳng cắt nhau tại hai điểm, các nhà thiên văn gọi là điểm nút. Chỉ khi trăng non hay trăng tròn rơi gần điểm nút thì ba thiên thể mới đủ thẳng hàng. Khoảng thời gian thuận lợi ấy đến khoảng hai lần mỗi năm, mỗi lần kéo dài vài tuần, gọi là mùa thực. Vì vậy nhật thực và nguyệt thực thường đi thành cặp, cách nhau khoảng hai tuần: một nguyệt thực vào trăng tròn, rồi một nhật thực vào trăng non kế tiếp, hoặc ngược lại.
Quy luật này lặp lại đủ đều để người xưa ở nhiều nền văn minh dự đoán được thực từ rất sớm, chỉ bằng ghi chép kiên nhẫn qua nhiều thế hệ. Ngày nay các cơ quan thiên văn tính trước thời điểm thực đến từng giây cho hàng trăm năm, nên mọi thông tin về lần thực sắp tới đều có thể tra được từ nguồn chính thức.
Các loại nhật thực: toàn phần, hình khuyên và một phần
Nhật thực toàn phần. Mặt Trăng che kín đĩa Mặt Trời. Trời tối như lúc chạng vạng, nhiệt độ hạ rõ, vài ngôi sao và hành tinh sáng hiện ra, và quanh đĩa đen là vầng hào quang trắng bạc, tức lớp khí quyển ngoài cùng của Mặt Trời, bình thường bị ánh sáng chói lấn át. Chỉ người đứng trong dải hẹp của bóng tối mới thấy cảnh này, và chỉ trong vài phút.
Nhật thực hình khuyên. Quỹ đạo Mặt Trăng là hình elip. Khi nhật thực xảy ra lúc Mặt Trăng ở xa, đĩa Mặt Trăng trông nhỏ hơn đĩa Mặt Trời một chút, nên không che kín mà để lại một vòng sáng bao quanh. Vòng sáng này vẫn cực kỳ chói và vẫn làm hại mắt; không có lúc nào an toàn để bỏ kính lọc.
Nhật thực một phần. Đây là loại phổ biến nhất với người quan sát. Mặt Trăng chỉ che một phần đĩa Mặt Trời, trông như Mặt Trời bị cắn một miếng. Ngay cả những nơi nằm ngoài dải toàn phần hay hình khuyên cũng thường thấy nhật thực một phần. Trời có thể không tối đi chút nào, nên nhiều người không biết đang có nhật thực nếu không được báo.
Sự trùng hợp đẹp. Mặt Trời lớn hơn Mặt Trăng khoảng bốn trăm lần nhưng cũng xa hơn khoảng bốn trăm lần, nên hai đĩa trông gần bằng nhau trên bầu trời. Chính sự trùng hợp này cho phép có nhật thực toàn phần với vầng hào quang lộ ra trọn vẹn. Mặt Trăng đang lùi xa Trái Đất rất chậm, nên trong một tương lai cực kỳ xa, nhật thực toàn phần sẽ không còn nữa.
Nguyệt thực và vì sao Mặt Trăng chuyển màu đỏ
Bóng Trái Đất có hai phần: vùng bóng nửa tối bên ngoài, nơi Mặt Trời chỉ bị che một phần, và vùng bóng tối ở giữa. Khi Mặt Trăng chỉ đi qua vùng bóng nửa tối, độ sáng giảm rất ít, mắt thường khó nhận ra; đó là nguyệt thực nửa tối. Khi một phần Mặt Trăng đi vào vùng bóng tối, ta thấy một mảng tối có viền cong khuyết dần trên mặt trăng: nguyệt thực một phần. Viền cong ấy chính là hình bóng của Trái Đất, và người Hy Lạp cổ đã dùng nó làm một bằng chứng cho thấy Trái Đất hình cầu.
Khi toàn bộ Mặt Trăng nằm trong vùng bóng tối, đó là nguyệt thực toàn phần. Mặt Trăng không biến mất mà thường chuyển màu đỏ cam hoặc đỏ đồng, hay được gọi là trăng máu. Màu này đến từ khí quyển Trái Đất: ánh sáng Mặt Trời đi xuyên qua lớp không khí ở rìa Trái Đất, phần ánh sáng xanh bị tán xạ đi, phần đỏ bị khúc xạ uốn cong vào trong vùng bóng và chiếu lên Mặt Trăng. Nói cách khác, Mặt Trăng lúc đó được thắp bằng ánh sáng của mọi bình minh và hoàng hôn trên Trái Đất cùng một lúc.
Độ đỏ và độ tối của mỗi lần nguyệt thực khác nhau, tuỳ lượng bụi và mây trong khí quyển. Sau những đợt núi lửa phun mạnh đưa nhiều bụi lên cao, nguyệt thực có thể tối sẫm hơn hẳn. Đây là một quan sát thú vị cho học sinh: ghi lại màu và độ sáng của Mặt Trăng ở mỗi lần nguyệt thực, rồi so sánh qua các năm.
Xem nhật thực an toàn: những điều không được làm và những cách làm đúng
Ánh Mặt Trời đủ mạnh để gây tổn thương võng mạc vĩnh viễn, mà võng mạc không có cảm giác đau, nên người bị hại thường chỉ nhận ra sau vài giờ khi nhìn mờ hay thấy điểm mù. Với nhật thực một phần hay hình khuyên, phần Mặt Trời còn lộ ra vẫn chói như bình thường. Các nguyên tắc dưới đây áp dụng cho mọi người, nhất là trẻ em.
- Không nhìn thẳng Mặt Trời bằng mắt thường, kể cả nheo mắt hay nhìn nhanh từng chút.
- Không dùng kính râm, dù đeo chồng nhiều chiếc; không dùng phim chụp X quang, đĩa CD, kính hàn không rõ cấp độ, kính đen tự chế hay xô nước pha mực.
- Không nhìn qua ống nhòm, kính thiên văn, ống kính máy ảnh hoặc điện thoại chưa gắn kính lọc Mặt Trời ở đầu thu sáng. Các dụng cụ này hội tụ ánh sáng và gây hại gần như tức thì.
- Dùng kính xem nhật thực đạt tiêu chuẩn quốc tế dành cho việc nhìn trực tiếp Mặt Trời, thường ghi tiêu chuẩn ISO 12312-2. Mua ở nơi đáng tin, kiểm tra kính không trầy, không thủng, không bong lớp phủ trước khi dùng.
- Xem gián tiếp bằng hộp chiếu lỗ kim: dùi một lỗ nhỏ trên tấm bìa, quay lưng về phía Mặt Trời, để ánh sáng qua lỗ chiếu lên tờ giấy trắng cách vài chục phân. Hình Mặt Trời bị khuyết hiện trên giấy, cả nhà cùng xem được.
- Nhìn bóng nắng dưới tán cây: các khe lá đóng vai lỗ kim, trên mặt đất xuất hiện hàng trăm hình lưỡi liềm nhỏ. Đây là cách quan sát an toàn và gây ngạc nhiên nhất với trẻ.
- Người lớn luôn ở cạnh và giám sát trẻ khi dùng kính lọc, vì trẻ có thể vô tình nhìn ra ngoài viền kính.
Chỉ có một khoảnh khắc được bỏ kính lọc: trong pha toàn phần của nhật thực toàn phần, khi Mặt Trời bị che kín hoàn toàn, và phải đeo lại ngay khi tia sáng đầu tiên xuất hiện trở lại. Nếu bạn không đứng trong dải toàn phần, khoảnh khắc ấy không tồn tại.
Chuẩn bị cho một lần quan sát thực
Dù là nhật thực hay nguyệt thực, cách chuẩn bị giống nhau: biết chính xác giờ, biết hướng, có phương án khi trời mây.
- Tra thời điểm và mức độ thực tại đúng tỉnh thành nơi bạn sẽ đứng, từ cơ quan khí tượng thuỷ văn, các hội thiên văn hoặc trang thiên văn của cơ quan khoa học. Thời điểm và độ che khác nhau giữa các tỉnh.
- Xác định hướng và độ cao của Mặt Trời hoặc Mặt Trăng vào giờ đó, chọn chỗ đứng không bị nhà cao hay cây che. Với nguyệt thực xảy ra lúc trăng vừa mọc, cần chân trời phía đông thật thoáng.
- Với nhật thực: chuẩn bị kính lọc đạt chuẩn cho từng người, làm sẵn hộp chiếu lỗ kim và thử trước một hôm.
- Với nguyệt thực: chuẩn bị ghế, áo ấm, ống nhòm nếu có. Nguyệt thực toàn phần kéo dài, nên không cần vội.
- Xem dự báo mây một hai ngày trước. Nếu nơi ở có khả năng mây dày, cân nhắc chỗ khác hoặc theo dõi buổi phát trực tiếp của các đài thiên văn.
- Ghi chép trong lúc quan sát: giờ bắt đầu thấy che, giờ toàn phần, màu sắc, nhiệt độ cảm nhận, phản ứng của chim chóc. Đây là dữ liệu thật do chính bạn thu.
Dùng AI để chuẩn bị, nhưng giờ và độ che phải tra nguồn chính thức
Chatbot giúp tốt ở phần giải thích và lên kế hoạch. Ví dụ, bạn có thể hỏi: "Giải thích cho học sinh lớp bảy vì sao nhật thực chỉ xảy ra vào trăng non, kèm một hình vẽ mô tả bằng lời mà học sinh có thể tự vẽ lại trên giấy." Hoặc: "Lập danh sách việc cần chuẩn bị để một lớp ba mươi học sinh xem nhật thực một phần an toàn ở sân trường, ưu tiên phương pháp gián tiếp." Không cần đưa tên trường hay tên học sinh vào câu lệnh.
Phần AI dễ sai là ngày giờ và mức độ che ở một địa điểm cụ thể. Mô hình ngôn ngữ không tính hình học thiên thể; nó có thể nhầm năm, nhầm múi giờ hoặc nói một lần thực sẽ thấy được ở Việt Nam khi thực tế không. Mọi con số loại này hãy lấy từ trang tính toán thực của cơ quan khoa học, lịch thiên văn hiện hành hoặc thông báo của cơ quan khí tượng.
Một chỗ nữa phải đặc biệt cẩn thận: lời khuyên về kính xem. Nếu câu trả lời của AI gợi ý bất kỳ dụng cụ tự chế nào để nhìn thẳng Mặt Trời, hãy bỏ qua ngay. Nguyên tắc an toàn ở trên không có ngoại lệ, và không ai chịu trách nhiệm thay bạn nếu mắt bị tổn thương.
Câu hỏi thường gặp
Nguyệt thực có nguy hiểm cho mắt không?
Không. Nguyệt thực chỉ là Mặt Trăng tối đi vì bóng Trái Đất, ánh sáng còn yếu hơn ánh trăng thường. Bạn có thể xem bằng mắt thường, ống nhòm hay kính thiên văn bao lâu tuỳ thích, kể cả với trẻ nhỏ.
Vì sao nhật thực toàn phần hiếm thấy ở một nơi cố định?
Bóng tối của Mặt Trăng trên mặt đất chỉ rộng vài trăm cây số và quét qua theo một dải. Trên toàn Trái Đất nhật thực toàn phần không quá hiếm, nhưng một địa điểm cụ thể có thể chờ rất nhiều năm mới nằm trong dải đó.
Có nên đóng cửa, không ra ngoài khi có nhật thực không?
Không cần. Nhật thực không làm ánh nắng độc hơn ngày thường, không ảnh hưởng đến thức ăn hay sức khoẻ. Điều duy nhất cần tránh là nhìn thẳng vào Mặt Trời khi không có kính lọc đạt chuẩn, điều vốn cũng nguy hiểm vào mọi ngày khác.
Chụp nhật thực bằng điện thoại có hại máy không?
Chụp nhanh từng tấm thường không sao, nhưng để máy hướng vào Mặt Trời lâu có thể làm nóng hoặc hỏng cảm biến. Cách an toàn là đặt một miếng kính lọc Mặt Trời trước ống kính, và tuyệt đối không nhìn Mặt Trời qua màn hình có ống kính quang học phóng đại.
Trăng máu có phải điềm báo gì không?
Không. Màu đỏ là kết quả của ánh sáng Mặt Trời bị khí quyển Trái Đất tán xạ và khúc xạ vào vùng bóng, cùng nguyên lý với màu hoàng hôn. Thời điểm của nó được tính trước chính xác, giống mọi hiện tượng thiên văn khác.
Mỗi năm có bao nhiêu lần nhật thực và nguyệt thực?
Mỗi năm có ít nhất hai lần nhật thực trên toàn Trái Đất, có năm nhiều hơn, và thường có vài lần nguyệt thực các loại. Nhưng mỗi lần chỉ thấy được ở một phần Trái Đất, nên số lần bạn thấy được ở Việt Nam ít hơn nhiều.