Mỗi năm có từ 2 đến 5 lần nhật thực, mỗi lần chỉ có thể quan sát được ở một vùng nhất định.

Có mấy lần nhật thực trong một năm?

Hầu hết mỗi năm đều có 2 lần nhật thực, nhưng tối đa có thể có tới 5 lần. Điều này rất hiếm xảy ra. Theo tính toán của NASA, trong 5000 năm qua, chỉ có 25 năm có 5 lần nhật thực. Lần cuối cùng là năm 1935, và lần tiếp theo là năm 2206.

Các loại nhật thực

Có 3 loại nhật thực chính:

  • nhật thực toàn phần
  • nhật thực bán phần
  • nhật thực vành khuyên

Ngoài ra còn có nhật thực lai, hay còn gọi là nhật thực vành khuyên toàn phần, tức là khi nhật thực vành khuyên chuyển thành nhật thực toàn phần, hoặc ngược lại.

Pha tối nhất của nhật thực lai,  toàn phần, hay vành khuyên, chỉ có thể quan sát được từ một khu vực nhỏ. Ngoại trừ nhật thực lai, các loại nhật thực còn lại được đặt tên theo pha cực đại của nhật thực, mặc dù pha cực đại đó có thể kéo dài chưa đến 1 giây. Tuy nhiên, trên thực tế, các loại nhật thực đều trông giống như nhật thực một phần ở hầu hết các nơi trong phần lớn quá trình diễn ra nhật thực.

Hình minh hoạ các vị trí của Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng khi xảy ra nhật thực. 

Khi nào diễn ra nhật thực?

Nhật thực chỉ có thể xảy ra ở pha trăng non, khi Trái Đất, Mặt Trăng và Mặt Trời nằm trên cùng mặt phẳng. Nhưng điều đó không có nghĩa là nhật thực sẽ xảy ra hàng tháng.

Mặt phẳng quỹ đạo của Mặt Trăng  và mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất không trùng nhau mà lệch một góc khoảng 5 độ. Các điểm nút Mặt Trăng là 2 điểm giao giữa quỹ đạo của Mặt Trăng và mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất. Trăng mới và Mặt Trời phải nằm ở gần một “nút Mặt Trăng”. Điều này chỉ có thể xảy ra cách nhau mỗi 6 tháng và kéo dài khoảng 34,5 ngày. Chu kỳ này được gọi là “mùa thiên thực”, và chỉ có khoảng thời gian này mới có thể xảy ra thiên thực.

Nhật thực và nguyệt thực

Mặc dù nhật thực xảy ra hàng năm, nhưng chúng ta vẫn coi đó là hiện tượng hiếm gặp, hiếm hơn cả nguyệt thực. Có 2 lý do cho điều này:

  • Nhật thực chỉ quan sát được từ một vùng nhỏ trên Trái Đất, trong khi nguyệt thực thì dễ dàng quan sát được từ những nơi đang là ban đêm trên Trái Đất. 
  • Nguyệt thực thường diễn ra dài hơn, do đó, chúng ta thấy thấy nó diễn ra thường xuyên hơn ở một địa điểm. 

Ví dụ, nhật thực toàn phần ở Mỹ xảy ra vào 21/8/2017, có thể quan sát được từ những nơi nằm trong dải hẹp trải dài khắp nước Mỹ. Đây là nhật thực toàn phần đầu tiên có thể quan sát từ bất kì đâu ở Mỹ, sau lần nhật thực tháng 3 năm 1979. Lần nhật thực toàn phần tiếp theo ở Mỹ sẽ xảy ra vào tháng 4 năm 2024, nhưng sẽ không nhiều nơi quan sát được như năm 2017. 

Trung bình mất khoảng 375 năm để nhật thực toàn phần có thể lặp lại ở cùng một nơi. So với nguyệt thực toàn phần, còn gọi là Trăng máu, có thể quan sát sau mỗi 2.5 năm. 

Trong một thế kỷ, trên Trái Đất có thể quan sát được trung bình 240 lần nhật thực, và 380 lần nguyệt thực.

Bao giờ thì xảy ra nhật thực và nguyệt thực?

Mỗi năm thường có tối thiểu 4 lần thiên thực, trong đó có 2 lần nhật thực và 2 lần nguyệt thực. Hiếm khi xảy ra tối đa 7 lần thiên thực một năm.

Mỗi mùa thiên thực, thường sẽ có 2 hoặc 3 lần Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng thẳng hàng với nhau, trong đó luôn có ít nhất 1 lần nhật thực và 1 lần nguyệt thực. 

Trong 1 tháng âm lịch, Mặt Trăng sẽ dần đi qua các pha, bắt đầu là trăng mới, và thường kéo dài khoảng 29.5 ngày, ngắn hơn mùa thiên thực 5 ngày. Vì thế, trong mỗi mùa thiên thực,  sẽ có ít nhất 1 pha trăng mới tạo thành nhật thực, và ít nhất 1 pha trăng tròn tạo thành nguyệt thực. 

Đó cũng là lý do vì sao, nhật thực và nguyệt thực thường xảy ra theo từng cặp: nhật thực luôn diễn ra khoảng 2 tuần trước hoặc sau nguyệt thực, và ngược lại.

Trong mỗi mùa nhật nguyệt thực, nhiều nhất có thể có 2 pha trăng non và 1 pha trăng tròn, hoặc 2 pha trăng tròn và 1 pha trăng non.

Chu kỳ nhật thực 18 năm

Nhật thực xảy ra theo chu kỳ. Một trong những chu kỳ nhật thực được nghiên cứu nhiều nhất là chu kỳ Saros. Người Babylon cổ đã dùng nó để dự đoán nguyệt thực. 

Chu kỳ Saros kéo dài khoảng 6585.3 ngày, tương đương 18 năm, 11 ngày, 8 giờ, và là sự kết hợp của 3 chu kỳ:

  • Chu kỳ mặt trăng (tháng âm lịch): là khoảng thời gian giữa 2 pha trăng non.
  • Tháng dị thường (tháng điểm cận địa): là khoảng thời gian giữa 2 lần Mặt Trăng đi qua điểm cực cận, là điểm gần nhất với Trái Đất. 
  • Tháng giao điểm thăng (draconic): là khoảng thời gian giữa 2 lần Mặt Trăng đi qua nút mặt trăng, trung bình kéo dài 27.212220 ngày (tức là 27 ngày, 5 giờ, 5 phút và 35.8 giây).

Hai lần nhật thực cách nhau một chu kỳ Saros sẽ có những điểm tương đồng: chúng xảy ra ở cùng một nút mặt trăng, khi Mặt Trăng ở cách Trái Đất một khoảng như nhau, và chúng xảy ra ở cùng thời điểm trong năm.

Tham khảo

Author: Ngan K. Nguyen
Nghiên cứu sinh ngành Khoa học hành tinh tại Nhật Bản.

Bài viết xem nhiều