Nguyệt thực là hiện tượng thiên văn khi Mặt Trăng đi vào hình chóp bóng của Trái Đất, đối diện với Mặt Trời.^[1] Điều này chỉ có thể xảy ra khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng thẳng hàng hoặc xấp xỉ thẳng hàng với nhau, với Trái Đất ở giữa. Do vậy, nguyệt thực chỉ có thể xảy ra vào những ngày trăng tròn. Kiểu và chiều dài của nguyệt thực phụ thuộc vào vị trí của Mặt trăng so với các điểm nút quỹ đạo của nó.

Nguyệt thực toàn phần xảy ra khi ánh sáng mặt trời trực tiếp bị bóng của Trái Đất che khuất hoàn toàn. Ánh sáng duy nhất nhìn thấy được là khúc xạ qua bóng tối của Trái Đất. Ánh sáng này có màu đỏ vì cùng lý do hoàng hôn có màu đỏ, do sự tán xạ Rayleigh của các tia sáng màu có bước sóng ngắn hơn. Bởi vì màu đỏ của nó, nguyệt thực toàn phần đôi khi được gọi là mặt trăng máu.

Không giống như nhật thực, mà chỉ có thể được nhìn thấy từ một khu vực nào đó tương đối nhỏ trên thế giới, nguyệt thực có thể được nhìn từ bất cứ nơi nào ở nửa tối của Trái Đất. Nguyệt thực kéo dài trong vài giờ, trong khi nhật thực toàn phần chỉ kéo dài trong vài phút tại bất kỳ vị trí nào do kích thước nhỏ hơn của bóng của Mặt trăng. Không giống như nhật thực, nguyệt thực có thể quan sát một cách an toàn bằng mắt thường vì hình ảnh nguyệt thực mờ hơn so với hình ảnh mặt trăng đầy đủ.

Từ nguyên[sửa | sửa mã nguồn]

Chữ Hán: 月食, nghĩa: "mặt trăng bị ăn". hay "ăn trăng"

Các loại nguyệt thực[sửa | sửa mã nguồn]

Mặt Trăng đêm rằm đang khuyết dần

Sơ đồ một nguyệt thực (hình tròn màu xanh dương là Trái Đất, hình tròn màu xám là Mặt Trăng). Trong sơ đồ, ta thấy Mặt Trăng đang đi vào và đi ra vùng bóng tối của Trái Đất.

Mặt Trăng đi qua mặt phẳng các quỹ đạo tại vị trí được gọi là các nút hai lần mỗi tháng. Khi Mặt Trăng đi vào một nút, hiện tượng nguyệt thực có thể xảy ra.

Ba kiểu nguyệt thực chính[sửa | sửa mã nguồn]

• Nguyệt thực toàn phần xảy ra khi Mặt Trăng đi vào vùng bóng tối của Trái Đất. Lúc này ánh trăng sẽ bị mờ đi và Mặt Trăng sẽ có màu đỏ đồng hoặc màu cam sẫm.

• Nguyệt thực một phần xảy ra khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng nằm trên đường gần thẳng. Lúc này ánh trăng sẽ bị mờ đi và Mặt Trăng bị khuyết đi một phần. Có thể nhìn thấy bóng của Trái Đất màu đen (hoặc màu đỏ sẫm) đang che khuất Mặt Trăng. Trong quá trình nguyệt thực toàn phần, nguyệt thực một phần có thể xuất hiện trước và sau khi nguyệt thực toàn phần.

• Nguyệt thực nửa tối xảy ra khi Mặt Trăng đi qua vùng nửa tối của Trái Đất. Lúc này ánh trăng sẽ mờ và Mặt Trăng sẽ mờ và tối đi.

Nguyệt thực Selenelion[sửa | sửa mã nguồn]

Selenelion hay selenehelion xảy ra khi Mặt Trăng đang bị che khuất và Mặt Trời có thể quan sát được một lúc. Điều này chỉ xảy ra trước khi hoàng hôn hoặc sau khi bình minh và cả hai sẽ cùng xuất hiện ở các vị trí đối nghịch nhau trên bầu trời, gần đường chân trời; tức là khi đó có nguyệt thực xảy ra khi mặt trời vừa mới mọc hoặc sắp lặn. Sự sắp xếp này dẫn đến hiện tượng được gọi là thiên thực đường chân trời.

Quy mô nguyệt thực Danjon[sửa | sửa mã nguồn]

Quy mô nguyệt thực sau đây (quy mô Danjon) được đưa ra bởi của André Danjon xếp hạng tổng thể bóng tối của nguyệt thực:

• L = 0: Rất tối. Mặt Trăng gần như vô hình, đặc biệt là ở giữa tuần

• L = 1: Bóng tối màu xám hoặc nâu nhạt.

• L = 2: Bóng tối màu đỏ hoặc màu nâu gỉ.Phần trung tâm rất tối, trong khi viền ngoài rất sáng.

• L = 3: Bóng tối thường có một vành sáng màu vàng.

• L = 4: Bóng tối màu đỏ đồng hoặc màu da cam. Bóng hơi xanh và có một vành rất tươi sáng.

Mô hình một nguyệt thực bằng video với phần bóng nửa tối của Trái Đất.

Thời gian của một nguyệt thực toàn phần[sửa | sửa mã nguồn]

Khi nhìn từ Trái Đất, bóng của Trái Đất có thể được tưởng tượng như hai vòng tròn đồng tâm. Theo sơ đồ minh hoạ, loại nguyệt thực được xác định bởi con đường do Mặt trăng đi khi nó đi qua bóng tối của Trái Đất. Nếu mặt trăng đi qua vòng tròn bên ngoài nhưng không đến được vòng tròn bên trong, đó là nguyệt thực nửa tối; nếu chỉ có một phần của mặt trăng đi qua vòng tròn bên trong, nó là nguyệt thực một phần; và nếu toàn bộ Mặt trăng đi qua vòng tròn bên trong tại một điểm nào đó, sẽ có nguyệt thực toàn phần.

Các điểm tiếp xúc so với bóng mờ và bóng ngang của Trái đất, ở đây với Mặt trăng ở gần là nút giảm dần

P1: Mặt Trăng đi vào vùng nửa tối của Trái Đất. Ánh trăng sẽ mờ và tối đi.

U1: Nguyệt thực một phần. Lúc này Mặt Trăng sẽ bị khuyết đi một phần.

U2: Mặt Trăng đang dần dần đi vào phần bóng tối của Trái Đất. Mặt Trăng chuyển sang màu đỏ đồng.

Cực đại: Ánh trăng bị mờ và tối đi. Toàn bộ Mặt Trăng chuyển sang màu đỏ đồng.

U3: Mặt Trăng dần ra khỏi phần bóng của Trái Đất.

U4: Nguyệt thực một phần.

P2: Mặt Trăng ra khỏi phần bóng nửa tối của Trái Đất.

Chu kì nguyệt thực[sửa | sửa mã nguồn]

Mỗi năm có ít nhất hai nguyệt thực. Nếu bạn biết ngày và thời gian của các thiên thực, bạn có thể đoán được sự xuất hiện của các nguyệt thực.

Thư viện ảnh[sửa | sửa mã nguồn]

• Nguyệt thực vào ngày 08-11-2003.

• 
  Nguyệt thực vào ngày 20-12-2010.

• 
  Sơ đồ bóng tối của một nguyệt thực.

• 
  Tranh của Lucien Rudaux, hiện tượng nguyệt thực có thể trông giống như khi nhật thực ở bề mặt Mặt Trăng. Bề mặt của Mặt Trăng xuất hiện màu đỏ bởi vì chỉ có ánh sáng đỏ bị khúc xạ lên bề mặt Mặt Trăng, như bức tranh này.

Nguyệt thực trong thần thoại[sửa | sửa mã nguồn]

Một số nền văn hóa có huyền thoại liên quan đến nguyệt thực. Người Ai Cập cổ đại nhìn thấy nguyệt thực như là một con lợn nái nuốt Mặt Trăng trong một thời gian ngắn, nền văn hóa khác xem nguyệt thực như Mặt Trăng bị nuốt chửng bởi các động vật khác, chẳng hạn như một con báo đốm Mỹ của người Maya truyền thống, hoặc một con cóc 3 chân ở Trung Quốc. Một số xã hội nghĩ rằng nó là một con quỷ nuốt Mặt Trăng, và rằng họ có thể xua đuổi nó đi bằng cách ném đá và nguyền rủa nó. Ở Việt Nam ta cũng các hành động mê tín như Cứu trăng (gõ mỏ, ném đá để xua cái bóng mà họ cho là con thiên cẩu hoặc con gấu đang "ăn" Mặt Trăng).

Nguyệt thực là một hiện tượng tự nhiên thú vị mà đôi khi con người có thể quan sát được. Sự biến đổi màu sắc của Mặt trăng khi xảy ra hiện tượng này thường khiến nhiều người thắc mắc.

Nguyệt thực toàn phần là dịp để các nhà khoa học quan sát chi tiết hơn bề mặt của Mặt trăng (do cường độ ánh sáng giảm không gây chói như những lần Trăng tròn thông thường), qua đó nghiên cứu sâu hơn về nguồn gốc và các hoạt động của Hệ Mặt trời nơi chúng ta đang sống. (Ảnh: thienvanvietnam.org).

Theo các chuyên gia về thiên văn, tin đồn xung quanh nguyệt thực rất nhiều và đôi khi gây hoang mang cho mọi người. Tuy nhiên, đa số chỉ là sự thêu dệt của những người giàu trí tưởng tượng. Dù vậy, vẫn có một số ảnh hưởng nhất định đến đời sống con người khi nguyệt thực diễn ra.

Ông Đặng Vũ Tuấn Sơn, Chủ tịch Hội Thiên văn trẻ Việt Nam cho biết, nguyệt thực toàn phần hoàn toàn có thể giải thích cụ thể bằng hiện tượng vật lý. Thậm chí, ngày nay, việc tính trước ngày nào, giờ nào sẽ xảy ra hiện tượng này là điều hết sức dễ dàng của khoa học.

"Vậy nên gán cho hiện tượng này những câu chuyện huyền bí cũng như những dự đoán thiếu lạc quan là phản khoa học và nguy hại hơn là trở thành nguyên nhân của nhiều hoạt động tín ngưỡng không lành mạnh, làm ảnh hưởng không tốt tới xã hội", ông Sơn nhận định.

Song ông Sơn cũng cho biết, trên thực tế, việc xảy ra hiện tượng này không phải không có ảnh hưởng tới đời sống và sinh hoạt của con người.

Trái đất chịu tác dụng hấp dẫn đồng thời của Mặt trời và Mặt trăng. Vào thời điểm thông thường, lực hấp dẫn tác động lên hành tinh của chúng ta từ hai thiên thể này không cùng phương mà lệch nhau một góc nhất định.

Vào những ngày Trăng tròn, lực hấp dẫn của hai thiên thể này với Trái đất gần trung phương với nhau nên tổng lực là lớn nhất trong mỗi chu kì. Tuy vậy, khi xảy ra nguyệt thực, ba thiên thể nằm thẳng hàng nên hai lực này gần như hoàn toàn trùng phương. Như vậy, tổng giá trị của chúng là cực đại.

Khi đó, có thể làm các đợt thủy triều mạnh hơn, cao hơn. Thậm chí, người Nhật xa xưa tin rằng nguyệt thực báo hiệu các trận động đất, sóng thần. Điều này không hẳn là mê tín.

Theo ông Sơn, nhiều nghiên cứu của các nhóm khoa học trên thế giới cho thấy tại các khu vực có hoạt động địa chất không ổn định thì sự gia tăng của lực hấp dẫn là một nhân tố tác động thêm lên khả năng phát sinh các dao động địa chất - nguyên nhân gây nên động đất, sóng thần hay núi lửa.

Đối với chu kỳ sinh học của con người, các nghiên cứu khoa học cũng chỉ ra rằng thời điểm Trăng tròn, đặc biệt là khi có nguyệt thực liên quan chặt chẽ tới việc suy giảm melatonin, một hormone liên quan tới việc điều chỉnh chu kì ngủ và tỉnh giấc. Vậy nên vào những ngày này, người ta thường khó ngủ hơn. Đồng thời làm tăng khả năng ức chế thần kinh.

Mặc dù vậy, ảnh hưởng này là không lớn nên không quá nghiêm trọng đối với sức khỏe con người.

"Nhiều thống kê cũng chỉ ra chu kỳ Trăng tròn nói chung và nguyệt thực nói riêng có ảnh hưởng tới việc tăng tỷ lệ sinh nở ở phụ nữ. Tuy nhiên, tới nay việc này chưa có bằng chứng khoa học cụ thể", ông Sơn cho hay.

Tuy vậy, tất cả những ảnh hưởng vật lý này đều khá nhỏ, do vậy thực tế chúng có tác động không đáng kể tới đời sống hàng ngày của con người. Và tất nhiên, trên thực tế nguyệt thực vẫn là một hiện tượng thiên nhiên rất thú vị mà con người có thể quan sát.

Chủ tịch Hội Thiên văn trẻ Việt Nam nhấn mạnh, đây cũng là dịp để các nhà khoa học quan sát chi tiết hơn bề mặt của Mặt trăng (do cường độ ánh sáng giảm không gây chói như những lần Trăng tròn thông thường), qua đó nghiên cứu sâu hơn về nguồn gốc và các hoạt động của Hệ Mặt trời nơi chúng ta đang sống.

Theo VOV

Mặt trăng chuyển màu đỏ ấn tượng nhất trong nguyệt thực toàn phần nhưng trong nguyệt thực một phần, vệ tinh duy nhất của Trái đất cũng chuyển sang màu nâu vàng.

Nguyệt thực ngày 18-19.11.2021 là một trong chuỗi 4 nguyệt thực lớn trong vòng 2 năm qua. Trong khi 3 nguyệt thực còn lại là nguyệt thực toàn phần, nguyệt thực ngày 18-19.11 được Timeanddate đánh giá là nguyệt thực toàn phần sâu, sâu đến mức gần như nguyệt thực toàn phần.

Trang tin này cũng giải đáp cho câu hỏi tại sao Mặt trăng lại chuyển từ ánh sáng màu vàng nhạt sang đỏ khi nguyệt thực?

Trái đất phủ bóng Mặt trăng

Mặt trăng không có bất kỳ ánh sáng nào mà tỏa sáng vì bề mặt phản chiếu ánh sáng Mặt trời. Trong nguyệt thực toàn phần, Trái đất di chuyển giữa Mặt trời và Mặt trăng và cắt nguồn cung cấp ánh sáng của Mặt trăng. Do vậy, khi quan sát nguyệt thực, người yêu thiên văn thấy bề mặt của Mặt trăng phát sáng đỏ thay vì hoàn toàn tối tăm.

Màu đỏ của Mặt trăng bị che khuất hoàn toàn khiến nhiều người trong những năm gần đây gọi nguyệt thực toàn phần là Trăng máu.

Trái đất và Mặt trăng vào thời điểm xảy ra nguyệt thực. Ảnh: NASA, JAXA

Tại sao là màu đỏ?

Lý do Mặt trăng có màu hơi đỏ trong nguyệt thực toàn phần là là hiện tượng tán xạ Rayleigh. Hiện tượng này cũng là nguyên nhân tạo ra bình minh và hoàng hôn và bầu trời có màu xanh.

Ánh sáng mặt trời đầy màu sắc

Mặc dù ánh sáng mặt trời có thể giống như có màu trắng khi quan sát bằng mắt thường nhưng trên thực tế ánh sáng mặt trời bao gồm nhiều màu sắc khác nhau. Những màu sắc này có thể nhìn thấy qua lăng kính hoặc ở cầu vồng. Màu hướng tới phần đỏ của phổ này có bước sóng dài hơn và tần số thấp hơn so với màu hướng tới phần tím, có bước sóng ngắn hơn và tần số cao hơn.

Khí quyển của Trái đất

Phần tiếp theo của câu đố tại sao Mặt trăng bị che khuất hoàn toàn lại chuyển sang màu đỏ là bầu khí quyển của Trái đất. Lớp không khí bao quanh hành tinh của chúng ta được tạo thành từ các khí khác nhau cùng với những giọt nước và hạt bụi.

Khi ánh sáng mặt trời đi vào bầu khí quyển của Trái đất va chạm với các hạt nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng và bị phân tán ra các hướng khác nhau. Tuy nhiên, không phải tất cả các màu trong quang phổ ánh sáng đều bị tán xạ như nhau. Những màu có bước sóng ngắn hơn, đặc biệt là màu tím và xanh lam, bị tán xạ mạnh hơn, vì vậy chúng bị loại bỏ khỏi ánh sáng mặt trời trước khi chạm vào bề mặt của Mặt trăng trong nguyệt thực. Những màu có bước sóng dài hơn, như đỏ và cam, đi qua bầu khí quyển. Ánh sáng màu đỏ cam này sau đó bị bẻ cong hoặc khúc xạ xung quanh Trái đất, va chạm vào bề mặt Mặt trăng và tạo thành ánh sáng màu cam đỏ của nguyệt thực toàn phần.

Dải màu xanh khi nguyệt thực

Những người theo dõi nhật thực giàu kinh nghiệm biết rằng, nếu thực sự quan sát kỹ vào lúc bắt đầu và trước thời khắc nguyệt thực toàn phần kết thúc, người quan sát có thể phát hiện dải màu xanh lam nhạt hoặc xanh ngọc ở Mặt trăng. Điều này là do tầng ozone của Trái đất tán xạ ánh sáng đỏ và cho phép một số ánh sáng xanh lam vốn bị lọc ra bởi các lớp khác của khí quyển đi qua.

Bản đồ thế giới hiển thị nơi có thể quan sát nhật thực ngày 19.11 (vùng màu xám) vào thời điểm rõ ràng nhất. Nguyệt thực tuần này là nguyệt thực một phần dài nhất thế kỷ 21. Việt Nam nằm trong khu vực có thể quan sát được nguyệt thực ngày 19.11. Ảnh: NASA

Nguyệt thực có nhiều sắc thái đỏ

Mặt trăng có thể có nhiều sắc thái đỏ khác nhau như đỏ, cam, vàng trong suốt quá trình nguyệt thực toàn phần, tùy thuộc vào điều kiện khí quyển của Trái đất vào thời điểm nguyệt thực. Số lượng hạt bụi, giọt nước, mây và sương mù đều có thể ảnh hưởng đến màu đỏ của Mặt trăng trong nguyệt thực. Thậm chí, tro núi lửa và bụi trong khí quyển cũng có thể dẫn đến việc Mặt trăng chuyển sang màu tối hơn trong nguyệt thực.

Sau nguyệt thực một phần dài nhất thế kỷ vào tuần này, sẽ có 2 lần nguyệt thực toàn phần trong năm 2022 vào ngày 15-16.5.2022 và ngày 7-8.11.2022.