Chu kỳ Saros là gì?

0
104
Cứ sau một chu kỳ Saros (khoảng 6585,3 năm hay 18 năm 11 ngày 8 giờ), nhật thực dường như “lặp lại”. Chu kỳ này xuất phát từ sự hài hòa giữa ba chu kỳ quỹ đạo của Mặt Trăng bao gồm
  • Tháng giao hội (khoảng thời gian giữa hai lần Trăng non liên tiếp) = 29,530589 ngày
  • Tháng cận điểm (khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp Mặt Trăng đi qua vị trí cận địa) = 27,554550 ngày
  • Tháng rồng (khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp Mặt Trăng đi qua nút) = 27,212221 ngày
Một chu kỳ Saros tương đương với 223 tháng giao hội, 239 tháng cận điểm và 242 tháng rồng. Bất cứ lần nhật thực nào cách nhau đúng một chu kỳ Saros đều có hình dạng đường đi rất giống nhau. Chúng xảy ra tại cùng một nút với khoảng cách tới Trái đất giống nhau và vào cùng thời điểm trong năm. Tuy nhiên, độ dài của một chu kỳ Saros không phải là số nguyên ngày mà dư ra 8 giờ, vì vậy, đường đi của nhật thực sẽ dịch chuyển khoảng 120° về phía Tây sau mỗi chu kỳ. Và cứ sau 3 chu kỳ Saros (54 năm 34 ngày), nhật thực sẽ quay trở lại khu vực địa lý ban đầu.
Một chuỗi Saros bắt đầu khi Trăng non xuất hiện cách nút khoảng 18° về phía đông. Nếu lần nhật thực đầu tiên xảy ra ở nút giảm, phần bóng tối của Mặt Trăng sẽ lướt qua bên dưới Trái Đất và nhật thực một phần có thể được quan sát từ khu vực Nam Cực. Trong những lần quay trở lại tiếp theo, phần bóng tối sẽ đi gần hơn khoảng 300 km qua mỗi chu kỳ và nhật thực một phần được quan sát với độ lớn tăng dần. Sau khoảng 10 hoặc 11 chu kỳ Saros (khoảng 200 năm), nhật thực trung tâm đầu tiên sẽ xảy ra ở gần cực Nam của Trái Đất. Và trong suốt 950 năm tiếp theo, nhật thực trung tâm xảy ra đều đặn sau 18,031 năm nhưng sẽ bị dịch chuyển về phía bắc trung bình khoảng 300 km. Nhật thực trung tâm cuối cùng xảy ra ở gần cực Bắc. Sau đó, khoảng 10 lần nhật thực tiếp theo sẽ là việc nhật thực một phần được quan sát ở khu vực Bắc Cực với độ lớn giảm dần. Cuối cùng, chuỗi Saros kết thúc sau hàng thế kỷ kể từ khi nó bắt đầu ở cực đối diện. Do quỹ đạo của Trái Đất và Mặt Trăng là một đường elip, thời gian và số lần nhật thực trong một chuỗi Saros hoàn chỉnh không cố định. Vì vậy, một chuỗi có thể kéo dài từ 1226 đến 1550 năm và bao gồm từ 69 đến 87 lần nhật thực, trong đó có khoảng 40 đến 60 lần nhật thực trung tâm (tức là nhật thực toàn phần, nhật thực thực hình khuyên hoặc nhật thực lai)
Chuỗi Saros với lần nhật thực bắt đầu xảy ra gần nút lên của Mặt Trăng được đánh số lẻ. Ngược lại, nếu là nút giảm thì chuỗi Saros sẽ được đánh số chẵn
Hệ thống đánh số được sử dụng cho chuỗi Saros. Nguồn: NASA
Hệ thống đánh số được sử dụng cho chuỗi Saros. Nguồn: NASA
Hệ thống đánh số được sử dụng cho chuỗi Saros được nhà thiên văn học người Hà Lan G. van den Bergh giới thiệu trong cuốn sách ” Tính tuần hoàn và biến đổi của nhật thực và nguyệt thực ” (1955). Ông đặt tất cả 8000 lần nhật thực được liệt kê trong cuốn ” Canon der Finsternisse”  (1887) của von Oppolzer vào một ma trận hai chiều. Mỗi chuỗi Saros là một cột riêng biệt với các lần nhật thực được sắp xếp theo thứ tự thời gian. Các cột của chuỗi Saros được sắp xếp sao cho khoảng thời gian liên tiếp giữa hai lần nhật thực bất kỳ ở các cột liền kề là 10571,95 ngày (29 năm 20 ngày). 
Vì có từ 2 đến 5 lần nhật thực trong một năm nên có khoảng 40 chuỗi Saros khác nhau đang cùng diễn ra. Ví dụ, trong nửa sau của thế kỷ 20, có 41 chuỗi Saros riêng lẻ, trong số đó có 26 chuỗi đang tạo ra nhật thực trung tâm. Khi chuỗi cũ kết thúc, những chuỗi mới sẽ xuất hiện và thay thế chúng.
Đường đi của các lần nhật thực từ năm 1981 đến 2053 thuộc chuỗi Saros 145. Nguồn: NASA
Đường đi của các lần nhật thực từ năm 1981 đến 2053 thuộc chuỗi Saros 145. Nguồn: NASA
Hình trên minh họa đường đi của 10 lần nhật thực thực trung tâm (1891, 1909, 1927, 1945, 1963, 1981, 1999, 2017, 2035 và 2053) thuộc chuỗi Saros 145. Chuỗi này bắt đầu với lần nhật thực một phần gần Cực Bắc vào năm 1639. Nhật thực trung tâm đầu tiên của chuỗi là nhật thực hình khuyên vào năm 1891. Đường đi của mỗi lần nhật thực trung tâm tiếp theo sau đó sẽ dịch chuyển về phía Nam. Lần nhật thực trung tâm cuối cùng của chuỗi Saros 145 là nhật thực toàn phần vào năm 2648 ở gần cực Nam, và lần nhật thực cuối cùng của chuỗi diễn ra vào năm 3009
Đường đi của các lần nhật thực từ năm 1937 đến 2081 thuộc chuỗi Saros 136. Nguồn: NASA
Đường đi của các lần nhật thực trung tâm từ năm 1937 đến 2081 thuộc chuỗi Saros 136. Nguồn: NASA
Chuỗi Saros 136 là một ví dụ khác. Loạt nhật thực này thực sự được quan tâm đặc biệt vì nó tạo ra những lần nhật thực toàn phần dài nhất trong thế kỷ 20 và 21. Đường đi của 9 lần nhật thực từ năm 1937 đến năm 2081 thuộc chuỗi Saros 136 được mô tả ở trên. Ta nhận thấy rằng, sau mỗi chu kỳ, đường đi của nhật thực sẽ dịch chuyển về phía tây khoảng 120° và về phía bắc khoảng 300 km. Chuỗi Saros 136 sẽ tạo ra 71 lần nhật thực trong 1262 năm theo thứ tự: 8 lần nhật thực một phần, 6 lần nhật thực hình khuyên, 6 lần nhật thực lai, 44 lần nhật thực toàn phần và 7 lần nhật thực một phần
Về mặt lịch sử, từ Saros bắt nguồn từ thuật ngữ “sar” của người Babylon, có nghĩa là khoảng 3600 năm. Nó chưa bao giờ được sử dụng như một chu kỳ chính thức của nhật thực cho đến khi nhà thiên văn học Anh Edmond Halley chấp nhận vào năm 1691.
(Theo NASA)
Hội thiên văn Hà Nội (HAS)
Dịch và biên tập: Phan Quân

Comments

comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here