Nhà khoa học lập "bản đồ nhật thực" cách nào?

Làm thế nào các nhà khoa học tính toán được ngày 21/8 vừa qua có nhật thực toàn phần ở Mỹ? Nhờ đâu họ biết từ giờ đến năm 2040 sẽ có nhiều lần nhật thực nữa?

Nhật thực diễn ra theo một quy luật gọi là chu kỳ Saros, kéo dài khoảng 18 năm 11 ngày và 8 tiếng và được kiểm soát bởi quỹ đạo của Mặt trăng.

Nguyệt thực cũng tuân theo chu kỳ này, được những người Chadean vùng Lưỡng Hà chú ý đến vào khoảng những năm 500 trước công nguyên.

Hai lần nhật thực toàn phần “anh em” cách nhau một giai đoạn khoảng 18 năm. Thí dụ, một đợt nhật thực toàn phần hệt như năm nay sẽ diễn ra vào khoảng ngày 2 tháng 9 năm 2035. Chúng sẽ diễn ra gần như cùng vĩ độ với năm nay và khoảng cách từ Mặt trăng đến Trái đất là gần như giống nhau.

Trên lý thuyết, lẽ ra hơn 18 năm sau, một đợt nhật thực toàn phần khác lại xuất hiện khắp nước Mỹ. Tuy nhiên, do khoảng thời gian 8 tiếng dư ra trong chu kỳ Saros, vị trí của nhật thực sẽ thay đổi. Bởi vì trong 8 tiếng, Trái đất đã quay được 1/3 quanh trục của nó.

Bản đồ dự đoán những lần nhật thực tiếp theo - (Đồ họa: A. Buki; nguồn: F. Espenak).

Theo trang Science News, chu kỳ này cứ thế tiếp diễn, tạo ra một hệ thống nhật thực toàn phần, gọi là chuỗi Saros. Một chuỗi kéo dài khoảng 12-15 thế kỷ trong đó bao gồm hơn 70 lần nhật thực toàn phần.

Khi nhật thực thuộc các chuỗi Saros khác nhau thì đường đi của chúng có thể giống nhau, nhật thực năm 2019 và 2037 là một ví dụ. Đường đi của chúng thì rộng hơn khi ở hai cực bởi vì khi đó bóng của mặt trăng đến trái đất với góc rất nhọn.

“Dự đoán và lập bản đồ các lần nhật thực trong quá khứ và tương lai cho phép các nhà khoa học nghiên cứu những đặc điểm chung trong chu kỳ của hiện tượng thiên văn lý thú này, trong đó có chu kỳ Saros”, Fred Espenak nhà vật lý học thiên thể từng làm việc cho NASA cho biết.

Ngoài ra, Espenak và đồng nghiệp Jean Meeus - một phi hành gia người Bỉ đã nghỉ hưu, đã cùng nhau vẽ bản đồ cho đường đi của hiện tượng nhật thực toàn phần từ năm 2.000 trước công nguyên đến năm 3.000 sau công nguyên.

“Khi tôi 18 tuổi, tôi đã nài nỉ để được lái xe hơn của gia đình từ nam New York đến North Carolina để xem nhật thực diễn ra năm 1970. Từ đó, tôi đến khắp năm châu chỉ để ngắm nhật thực toàn phần”, Espenak chia sẻ.

Theo ông, việc lập bản đồ sẽ giúp cho những nhà nghiên cứu tìm ra những điều thú vị khác từ hiện tượng tự nhiên lý thú này. Đồng thời cũng sẽ hỗ trợ cho những người đam mê thiên văn như ông có được một lịch trình “đuổi bắt” nhật thực thích hợp.