Giải mã nhật thực lai duy nhất trong 320 năm

Phải tới tận năm 2172, nhân loại mới có cơ hội ngắm nhật thực lai lần tiếp theo. Người ta gọi nó là nhật thực lai vì ở một số nơi nó là nhật thực toàn phần, song ở một số nơi khác nó là nhật thực hình khuyên.

Nhật thực vành khuyên. Ảnh: National Geographic.

Christian Science Monitor cho biết, mỗi lần nhật thực là một sự kiện khác nhau vì khoảng cách giữa mặt trăng và trái đất không cố định. Trên thực tế, khoảng cách đó thay đổi liên tục trên quỹ đạo mặt trăng. “Chị Hằng” càng ở xa trái đất thì con người sẽ cảm thấy nó càng nhỏ và ngược lại. Cảm nhận của con người về kích thước mặt trăng là yếu tố quan trọng trong nhật thực. Nếu nhật thực xảy ra khi mặt trăng ở xa địa cầu, con người sẽ thấy mặt trăng không che khuất hoàn toàn mặt trời. Tình trạng đó tạo ra một “vòng lửa” mỏng xung quanh mặt trăng. Đó là hiện tượng nhật thực hình khuyên.

Khi mặt trăng (Moon) lọt vào giữa mặt trời (Sun) và trái đất (Earth), bóng của mặt trăng trên trái đất sẽ gồm hai phần: vùng tối (Umbra) và vùng nửa tối (Penumbra). Ảnh: BBC.

Trong trường hợp nhật thực xảy ra khi mặt trăng gần trái đất hơn, đĩa mặt trăng sẽ đủ lớn để che hoàn toàn mặt trời. Chúng ta gọi đó là nhật thực toàn phần.

Vậy nhật thực hình khuyên sẽ trở thành nhật thực toàn phần theo cách nào?

Để trả lời câu hỏi, trước tiên chúng ta phải hiểu cơ chế mà bóng của mặt trăng hình thành trên địa cầu. Bóng của mặt trăng trên địa cầu gồm hai phần: tối và nửa tối. Phần tối (umbra) của bóng mặt trăng là nơi mà con người thấy mặt trăng che khuất hoàn toàn mặt trời. Nó có hình dạng giống như một chiếc kem ốc quế. Nơi rộng nhất của nó chính là nơi gần mặt trăng nhất, bởi người quan sát càng gần mặt trăng thì sẽ thấy nó che khuất bầu trời nhiều hơn. Trong vùng nửa tối, con người thấy nhật thực một phần hoặc nhật thực hình khuyên.

Sự khác biệt giữa nhật thực hình khuyên và nhật thực toàn phần phụ thuộc vào vị trí của vùng tối nhất. Nếu mặt trăng ở xa, vùng tối nhất sẽ nằm ở phía trên bề mặt địa cầu. Điều đó có nghĩa là không ai trên trái đất có thể đứng vào vùng tối nhất để ngắm nhật thực, nên chúng ta sẽ thấy nhật thực hình khuyên.

Ngược lại, khi mặt trăng gần hơn, vùng tối nhất sẽ nằm trên bề mặt trái đất. Những người đứng trong trong vùng tối nhất sẽ thấy nhật thực toàn phần.

Trong trường hợp vùng tối nằm trên bề mặt địa cầu (hình trên), những người trong vùng tối sẽ thấy nhật thực toàn phần (total eclipse). Ngược lại, trong vùng nửa tối, con người sẽ thấy nhật thực một phần hoặc nhật thực hình khuyên (annular eclipse). Ảnh: mreclipse.com.

Vào sáng 3/11, khi đĩa mặt trăng bắt đầu lướt qua đĩa mặt trời ở Bắc Mỹ, vùng tối nhất không chạm mặt đất, vì thế mà người dân ở đây thấy nhật thực hình khuyên. Sau đó điều kỳ lạ xuất hiện. Trong lúc nhật thực hình khuyên diễn ra, đường cong của trái đất đã chạm vào vùng tối của bóng mặt trăng, khiến cho những người trong vùng tối nhất thấy nhật thực toàn phần.