Những ngày nắng đẹp, khi bước ra khỏi nhà bạn có bao giờ tự hỏi: “Mặt trời mọc ở chính đông và lặn ở chính tây vào ngày nào?” Điều này dường như không phải là sự thật tuyệt đối vào mọi ngày trong năm. Vậy chuyện gì đã xảy ra và tại sao dường như mọi thứ thay đổi theo mùa?
TÓM TẮT
Chuyển động của trái đất
🔎 Xem thêm
Theo các nhà nghiên cứu thiên văn, chúng ta hiện đã biết rằng trái đất quay quanh trục bắc – nam, tạo thành hiện tượng ngày và đêm. Điều này xảy ra do các khu vực khác nhau trên bề mặt trái đất nhận ánh sáng từ mặt trời theo từng thời điểm. Tuy nhiên, thời gian ánh sáng mỗi ngày không phải luôn là 12 giờ (nửa ngày), mà nó thay đổi theo mùa.
Ảnh minh họa:
Lý do cho sự thay đổi này là trái đất chuyển động trên quỹ đạo xung quanh mặt trời trong một chu kỳ gần đúng một năm. Đồng thời, trục xoay của trái đất không thẳng đứng và nghiêng khoảng 66,5 độ. Điều này có nghĩa là không phải ngày nào trong năm bạn cũng thấy mặt trời mọc ở chính đông và lặn ở chính tây. Thực tế, vị trí mọc và lặn của mặt trời thay đổi trong suốt năm, ít nhiều lệch khỏi hai điểm này.
Khi nào mặt trời qua thiên đỉnh?
Trong thiên văn học, thuật ngữ “thiên đỉnh” (zenith) dùng để chỉ điểm thẳng đứng trên đầu của người quan sát. Khi bạn đứng ở bất kỳ đâu trên trái đất, khi bạn ngửa mặt lên trên, bạn đang nhìn vào thiên đỉnh.
Ngoài việc mặt trời mọc ở hướng đông và lặn ở hướng tây, một sự thật được biết đến là vào giữa trưa, mặt trời đạt độ cao nhất và ánh sáng của nó chiếu thẳng xuống. Tuy nhiên, ngay cả việc này cũng không hoàn toàn chính xác. Hầu hết các ngày trong năm, khi bạn đứng ngoài trời vào giữa trưa, dù ánh nắng chiếu xuống rất lớn, bạn vẫn thấy bóng của mình nằm theo một hướng nào đó, dù rất ngắn. Điều này có nghĩa là mặt trời không chiếu thẳng xuống từ trên, hay nói cách khác, nó không ở thiên đỉnh.
Ảnh minh họa:
Lý do cho điều này là trọng lực kéo mọi vật về phía trung tâm của trái đất. Vì vậy, hướng từ chân đến đỉnh của bạn khi bạn đứng thẳng lên chính là hướng từ trung tâm trái đất lên tới thiên đỉnh.
Trong hình ảnh trên, bạn có thể thấy rằng nếu trái đất không nghiêng, mặt trời sẽ luôn nằm trên thiên đỉnh đối với những người sống ở xích đạo, vì các người quan sát ở các vĩ độ khác sẽ có hướng nhìn thiên đỉnh khác và mặt trời không bao giờ đạt đến thiên đỉnh của họ.
Tuy nhiên, nhờ trục trái đất nghiêng 23,5 độ, sự thật là mặt trời có thể qua thiên đỉnh vào các thời điểm khác nhau trong khu vực từ 23,5 độ vĩ bắc đến 23,5 độ vĩ nam. Hai vĩ độ này (chính xác là 23,43656 độ) được gọi là chí tuyến bắc và nam của trái đất.
Khi nào mặt trời mọc ở chính đông và lặn ở chính tây?
Theo Chủ tịch Hội Thiên văn và Vũ trụ học Việt Nam, khác với khái niệm về thiên đỉnh, khái niệm về hai hướng đông và tây không phụ thuộc vào vị trí của trung tâm trái đất mà phụ thuộc vào trục xoay của nó.
Các vĩ tuyến trên trái đất nằm trên các mặt phẳng vuông góc với trục xoay của trái đất. Vì vậy, chỉ có ở xích đạo, hướng nhìn thiên đỉnh của người quan sát mới nằm trên mặt phẳng vĩ tuyến.
“Vì lý do nêu trên, ngày mặt trời mọc ở chính đông và lặn ở chính tây không phụ thuộc vào việc nó có đi qua thiên đỉnh vào trưa hay không mà chỉ phụ thuộc vào việc ánh sáng của nó có cùng hướng với mặt phẳng xích đạo hay không”, chuyên gia cho biết.
Vào xuân phân và thu phân, mặt trời có vị trí trên xích đạo trời (đường tròn trải rộng của xích đạo trái đất). Vào hai thời điểm này, ánh sáng của mặt trời chiếu vuông góc vào trục trái đất. “Điều quan trọng là chúng ta có những điều này nhờ vào sự xa xôi và kích thước lớn của mặt trời, khiến cho ánh sáng từ mặt trời được coi là hoàn toàn song song khi đến trái đất”, nhà nghiên cứu lưu ý.
Vậy, câu trả lời cho câu hỏi “Khi nào mặt trời mọc ở chính đông và lặn ở chính tây?” là vào những ngày xuân phân và thu phân. Trong khoảng thời gian này, ánh sáng mặt trời lọt vào mặt phẳng quỹ đạo của trái đất và tạo nên hiện tượng này.
Nguồn: Viettel AIO
Bài viết liên quan: