Nhật thực xảy ra khi Mặt Trăng đi vào đúng giữa Mặt Trời và Trái Đất, che khuất Mặt Trời. Nguyệt thực xảy ra khi Trái Đất nằm giữa, bóng của Trái Đất đổ lên Mặt Trăng. Không tháng nào cũng có vì quỹ đạo Mặt Trăng nghiêng so với quỹ đạo Trái Đất, ba thiên thể chỉ thẳng hàng vào một số thời điểm trong năm. Xem nguyệt thực bằng mắt thường hoàn toàn an toàn; xem nhật thực phải dùng kính lọc chuyên dụng, vì kính râm không đủ bảo vệ mắt.
Chào bạn, đây là Nhà Vật Lý. Mỗi lần có nhật thực, mạng xã hội lại rộn lên ảnh chụp, và các bệnh viện mắt lại nhắc đi nhắc lại một lời cảnh báo. Tập này mình kể vì sao những màn che khuất này xảy ra, vì sao chúng hiếm, và cách để cả nhà cùng xem mà không ai phải trả giá bằng đôi mắt.
Ba thiên thể thẳng hàng: khi nào và vì sao hiếm?
Mỗi tháng có một lần trăng non, khi Mặt Trăng ở giữa Trái Đất và Mặt Trời, và một lần trăng tròn, khi Trái Đất ở giữa. Nếu quỹ đạo Mặt Trăng nằm phẳng cùng mặt phẳng với quỹ đạo Trái Đất, tháng nào cũng sẽ có một nhật thực và một nguyệt thực.
Nhưng quỹ đạo Mặt Trăng nghiêng khoảng năm độ. Phần lớn các lần trăng non, Mặt Trăng đi lướt hơi cao hoặc hơi thấp so với đường nối Trái Đất và Mặt Trời, bóng của nó trượt qua phía trên hoặc phía dưới Trái Đất.
Chỉ khi trăng non hay trăng tròn rơi vào gần chỗ hai mặt phẳng quỹ đạo cắt nhau, ba thiên thể mới thẳng hàng đủ để có thực. Những thời điểm đó lặp lại khoảng hai lần mỗi năm, nên mỗi năm thường có vài lần nhật thực và nguyệt thực trên toàn Trái Đất.
Mỗi lần nhật thực chỉ thấy được ở một dải hẹp trên mặt đất, nơi bóng Mặt Trăng quét qua. Vì thế một nơi cụ thể có thể chờ rất nhiều năm mới được thấy một lần nhật thực toàn phần.
Một sự trùng hợp đẹp trên bầu trời
Mặt Trời lớn hơn Mặt Trăng khoảng bốn trăm lần, nhưng cũng ở xa hơn khoảng bốn trăm lần. Hai điều đó gần như triệt tiêu nhau, nên nhìn từ Trái Đất, Mặt Trăng và Mặt Trời trông to gần bằng nhau. Đây là một sự trùng hợp chứ không có quy luật nào bắt buộc.
Nhờ trùng hợp này mới có nhật thực toàn phần đẹp đến thế: Mặt Trăng vừa đủ che kín đĩa Mặt Trời chói loá, để lộ ra vầng hào quang mờ của lớp khí quyển ngoài cùng của Mặt Trời.
Khi Mặt Trăng ở xa hơn một chút trên quỹ đạo, nó trông nhỏ hơn đĩa Mặt Trời, không che kín được. Ta có nhật thực hình khuyên: một vòng lửa sáng quanh đĩa trăng tối.
Phần lớn người xem chỉ thấy nhật thực một phần, khi Mặt Trăng che một mẩu đĩa Mặt Trời như vết cắn. Ánh nắng khi đó vẫn rất mạnh, mắt thường không phân biệt được, và chính lúc này người ta dễ tò mò nhìn thẳng lên.
Vì sao nhìn nhật thực bằng mắt thường lại nguy hiểm?
Bình thường chẳng ai nhìn thẳng vào Mặt Trời lâu được, vì quá chói, mắt tự nheo lại. Trong nhật thực một phần, Mặt Trời bị che bớt nên bớt chói, phản xạ tự vệ đó yếu đi, nhưng phần đĩa còn lại vẫn sáng y như mọi ngày.
Thấu kính của mắt gom ánh sáng đó thành một điểm trên võng mạc, như dùng kính lúp đốt tờ giấy. Võng mạc bị tổn thương do ánh sáng và nhiệt, mà không hề thấy đau vì võng mạc không có thụ thể đau. Người bị có thể vài giờ sau mới thấy nhìn mờ, có điểm tối giữa tầm nhìn, và tổn thương có thể vĩnh viễn.
Kính râm thường, kể cả nhiều lớp chồng lên nhau, không đủ để chặn. Phim X quang cũ, kính hun khói, đĩa CD, kính màu tự chế đều không an toàn vì chúng có thể để lọt tia hồng ngoại và tử ngoại.
Nhìn qua ống nhòm, kính thiên văn hay ống kính máy ảnh mà không có kính lọc gắn phía trước còn nguy hiểm gấp bội, vì dụng cụ gom thêm rất nhiều ánh sáng. Tổn thương có thể xảy ra gần như tức thì.
Cách xem nhật thực an toàn cho cả nhà
Cách thứ nhất là dùng kính xem nhật thực đạt tiêu chuẩn, thường là kính bìa có tấm lọc đặc biệt, đeo vào nhìn quanh sẽ thấy tối đen, chỉ thấy được Mặt Trời. Mua ở nơi tin cậy, kiểm tra tấm lọc không bị xước, thủng. Trẻ em đeo phải có người lớn giám sát.
Cách thứ hai không cần mua gì: chiếu hình qua lỗ kim. Đục một lỗ nhỏ trên tấm bìa, đứng quay lưng về phía Mặt Trời, để ánh nắng qua lỗ rọi lên một tờ giấy trắng cách đó một khoảng. Bạn sẽ thấy hình Mặt Trời bị khuyết in trên giấy. Bóng nắng qua kẽ lá cây trong nhật thực cũng biến thành hàng trăm lưỡi liềm nhỏ trên mặt đất, rất đẹp.
Chỉ trong vài phút của pha toàn phần, khi Mặt Trời bị che kín hoàn toàn, mới có thể bỏ kính ra nhìn bằng mắt thường. Ngay khi một mép sáng xuất hiện trở lại, phải đeo kính ngay. Phần lớn người ở Việt Nam chỉ được thấy nhật thực một phần, nên cứ coi như phải đeo kính suốt.
Nguyệt thực thì khác hẳn. Ánh trăng lúc nào cũng an toàn để nhìn, cả bằng ống nhòm và kính thiên văn. Hãy rủ cả nhà ra sân và xem thật thong thả.
Trăng máu: vì sao Mặt Trăng chuyển màu đỏ khi nguyệt thực?
Trong nguyệt thực toàn phần, Mặt Trăng nằm trọn trong bóng Trái Đất nhưng không tối đen hoàn toàn, mà chuyển màu đỏ đồng hay đỏ gạch. Người ta gọi vui là trăng máu.
Màu đỏ đến từ khí quyển Trái Đất. Ánh nắng đi sượt qua rìa Trái Đất, xuyên qua lớp không khí, bị bẻ cong vào trong vùng bóng. Trên đường đi, ánh sáng xanh bị tán xạ mất nhiều, ánh sáng đỏ đi qua được nhiều hơn, giống như lý do hoàng hôn có màu đỏ.
Nói một cách thơ mộng, màu đỏ trên Mặt Trăng lúc đó là ánh sáng của tất cả các bình minh và hoàng hôn đang diễn ra quanh Trái Đất cùng một lúc. Khi khí quyển có nhiều bụi, chẳng hạn sau những vụ núi lửa lớn, trăng có thể tối và đỏ sẫm hơn.
Câu hỏi để bạn nghĩ tiếp: Mặt Trời phát ra lượng ánh sáng khổng lồ đó liên tục suốt hàng tỷ năm mà không cạn. Nó đốt thứ gì, và vì sao nó không cháy hết từ lâu?
Câu hỏi thường gặp
Kính râm có xem được nhật thực không?
Không. Kính râm thường chỉ giảm bớt độ chói, không chặn đủ ánh sáng và tia vô hình để bảo vệ võng mạc khi nhìn thẳng vào Mặt Trời. Phải dùng kính xem nhật thực đạt tiêu chuẩn hoặc cách chiếu hình qua lỗ kim.
Chụp nhật thực bằng điện thoại có hại máy không?
Chụp nhanh thường không làm hỏng điện thoại, nhưng để camera chĩa thẳng vào Mặt Trời lâu có thể làm nóng và hại cảm biến. Điều quan trọng hơn là không được nhìn Mặt Trời qua màn hình máy ảnh có kính ngắm quang học.
Nguyệt thực có ảnh hưởng tới sức khoẻ không?
Không có bằng chứng khoa học nào cho thấy nguyệt thực gây hại cho sức khoẻ. Đó chỉ là bóng Trái Đất đổ lên Mặt Trăng, xem bằng mắt thường hoàn toàn an toàn.
Nhìn Mặt Trời bị tổn thương mắt thì có dấu hiệu gì?
Dấu hiệu có thể xuất hiện sau vài giờ: nhìn mờ, có điểm tối hay vùng méo ở giữa tầm nhìn, màu sắc nhìn khác đi. Gặp những dấu hiệu này hãy đi khám nhãn khoa sớm.
Nhật thực toàn phần kéo dài bao lâu?
Pha toàn phần ở một địa điểm thường chỉ kéo dài vài phút, có khi ngắn hơn một phút. Toàn bộ quá trình từ lúc bắt đầu tới khi kết thúc nhật thực một phần thì kéo dài vài giờ.
