Nhật, nguyệt thực - Mui Ne Vietnam

1. Điều kiện tổng quát để xảy ra nhật, nguyệt thực.

Nếu mặt phẳng chuyển động của Mặt trăng và Mặt trời (biểu kiến) trùng nhau (tức Bạch đạo trùng Hoàng đạo) thì 3 thiên thể: trăng, trời, đất luôn thẳng hàng khi giao hội và xung đối. Vậy tháng nào ta cũng có hai lần nhật - nguyệt thực.

3

2

4 1

Hình 78

Nhưng vì hai mặt phẳng hoàng đạo và bạch đạo không trùng nhau nên vào những kỳ trên 3 thiên thể này có khi không thẳng hàng. Điểm chỉ đến tận Mui Ne Vietnam . Chỉ khi Mặt trời, Mặt trăng giao hội hay xung đối trên tiết tuyến thì chúng mới thẳng hàng. Hình 78 biểu diễn chuyển động của Mặt trăng và Trái đất, cho thấy mặt phẳng quĩ đạo chuyển động của Mặt trăng giữ nguyên phương trong không gian (các tiết tuyến luôn luôn song song với nhau). Ở vị trí 2, 4, trăng, trời, đất không thẳng hàng. Chỉ ở vị trí 1, 3 tức khi Mặt trăng giao hội (hay xung đối) tại tiết tuyến thì 3 thiên thể này mới thẳng hàng. Rõ ràng hai vị trí này cách nhau 6 tháng. Vậy một năm có thể có hai lần nhật (hoặc nguyệt thực). Thực tế số lần nhật, nguyệt thực xảy ra nhiều hơn vì kích thước các thiên thể khá lớn.

2. Điều kiện cụ thể xảy ra nhật - nguyệt thực.

a) Nhật thực:

T

S r K r

S’

P

r

M b D

Hình 79

Hình 79 vẽ 3 thiên thể:

M: Mặt trời; D: Trái đất; T: Mặt trăng

Cả ba đang có một tiếp tuyến chung là đường thẳng SS’, ứng với góc địa tâm tới hạnĠ. Nếu Mặt trăng xuống dưới đường SS’, tức tạo thành góc địa tâm mới nhỏ hơn góc địa tâm

tới hạn thì người quan sát trên Trái đất đã có thể thấy nhật thực. Ta tính góc địa tâm tới hạn: MDT

MDT = MDS + SDK + KDT

= r + S’KD – KSD + r

= r + P - P + r

Trong đó :

ρ : bán kính góc Mặt trời = 16’,1

ρ : bán kích góc Mặt trăng = 15’,5

P : thị sai Mặt trời = 8”,8 ( 0’1

P : thị sai Mặt trăng = 57’

Vậy MDT = 88’,7

(Chú ý phần thập phân của phút, giây)

Như vậy điều kiện cụ thể để xảy ra nhật thực là góc địa tâm giữa 3 thiên thểĠ nhỏ hơn

88’,7.

+ Tính số lần nhật thực trong năm:

D T B’

H’

H i

M’ N M

B

Hình 80

Nhật thực xảy ra khi Mặt trời, Mặt trăng chuyển động quanh tiết điểm N và góc địa

tâm MDT = 88’,7

Theo lượng giác cầu, xét tam giác vuông NMT, ta có:

sin MN = tgMT Þ sin MN =

tg i

tg88'7

tg5o 09'

MN = 16o5

Vậy khi Mặt trời chuyển động xung quanh tiết điểm N, ở trong khoảng cung MM’ =

2MN = 33o, có thể xảy ra nhật thực. Mặt trời đi trên cung này hết 34 ngày. Trong thời gian này có ít nhất 1 lần không trăng, nhiều nhất 2 lần (vì tháng giao hội có 29, 53 ngày). Như vậy quanh 1 tiết điểm có ít nhất một nhật thực, nhiều nhất là 2 lần. Quanh 2 tiết điểm (tức 1 năm) sẽ có ít nhất 2 nhật thực, nhiều nhất 4 nhật thực.

- Thực ra số nhật thực tối đa trong năm có thể lên đến 5 vì hiện tượng tiết điểm di động trên Hoàng đạo ngược chiều với chuyển động của Trái đất. Do đó năm tiết điểm (tức khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp Mặt trời đi qua một tiết điểm nhất định) ngắn hơn năm thường cỡ 20 ngày.

Năm tiết điểm = 346,62 ngày

Như vậy trong một năm thường (dài hơn năm tiết điểm) có thể có 5 nhật thực. Lần nhật thực đầu vào tháng giêng, lần 2 vào kỳ không trăng của tuần trăng tiếp theo. Lần 3 sau 6 tuần trăng. Lần 4 xảy ra vào tuần trăng tiếp theo, lần 5 xảy ra sau kỳ đầu 12 tuần trăng.