Khám phá những điều bí ẩn của thế giới qua nhật thực toàn phần

Nhật thực 'trăm năm có một' nói lên điều gì?

Trưa ngày 8/4 vừa qua ở Bắc Mỹ, tương đương với đêm mùng 8 - rạng sáng mùng 9 tại Việt Nam, người quan sát đã theo dõi được nhật thực toàn phần được coi là đặc biệt nhất thế kỷ này đối với Bắc Mỹ. Qua nhiều thập kỷ, nhật thực toàn phần đã trở nên ít bí hiểm hơn và trở thành cơ hội để kiểm tra những giả thuyết khoa học cũng như dẫn tới nhiều phát hiện mới

Ông Đặng Vũ Tuấn Sơn, Chủ tịch Hội Thiên văn và Vũ trụ học Việt Nam cho biết, Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời trong khi Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất. Mỗi chu kỳ của mình, Mặt Trăng đi vào vị trí nằm giữa Trái Đất và Mặt Trời một lần. Tuy nhiên, vì hai quỹ đạo lệch nhau khoảng 5 độ nên không phải lần nào Mặt Trăng cũng đi cắt qua đường nối Trái Đất và Mặt Trời. Nói cách khác, nhiều lần Mặt Trăng đi vào giữa (thời điểm "Trăng mới" (New Moon), đêm không Trăng) mới có một lần ba thiên thể (Mặt Trời - Mặt Trăng - Trái Đất) thẳng hàng.

Nhật thực toàn phần ngày 8/4 khiến hàng triệu người háo hức theo dõi.

Khi ba thiên thể thẳng hàng với Mặt Trăng nằm ở giữa, nó che khuất Mặt Trời khiến người quan sát từ Trái Đất thấy một phần hoặc toàn bộ Mặt Trời bị tối đen lại. Điều thú vị là, vì Mặt Trăng có đường kính nhỏ hơn khoảng 400 lần so với Mặt Trời và khoảng cách từ nó đến Trái Đất cũng nhỏ hơn khoảng 400 lần so với khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời, nên Mặt Trăng có thể che vừa khít đĩa sáng Mặt Trời. Sự tình cờ này của tự nhiên đã mang tới may mắn cho loài người khi có những cơ hội chiêm ngưỡng nhật thực toàn phần.

Đáng chú ý hơn, nhật thực có thể chỉ là một hiện tượng thú vị đối với người yêu thích tự nhiên và hiếu kỳ với những hiện tượng hiếm gặp, nhưng nó có vai trò rất quan trọng trong lịch sử khoa học và cả ở nhiều khám phá sẽ tới trong tương lai.

Cơ hội khám phá bí ẩn của thế giới

Nhật thực đem lại nhiều giá trị cho khoa học. Ông Đặng Vũ Tuấn Sơn chia sẻ thông tin, ngày 29/5/1919, một trong những lần kiểm chứng quan trọng nhất cho thuyết tương đối rộng của Albert Einstein đã được thực hiện khi nhật thực toàn phần diễn ra. Người đóng góp lớn nhất vào việc này là Arthur Stanley Eddington (1882-1944).

Quan sát và các phép đo của ông thực hiện ở đảo Príncipe (hòn đảo nhỏ hơn trong số hai đảo chính của quốc đảo São Tomé và Príncipe, nằm ngoài khơi phía Tây của Trung Phi) đã cho thấy sự lệch đường đi của tia sáng từ một ngôi sao ở xa khi đi gần Mặt Trời. Việc này vốn không thể được thực hiện vào ngày thường do ánh sáng quá chói của Mặt Trời không cho phép việc quan sát ánh sáng tới từ những ngôi sao ở phía sau nó (theo góc nhìn từ Trái Đất).

Tuy nhiên, nhật thực toàn phần xảy ra khiến một phần lớn ánh sáng Mặt Trời bị chặn lại và cho phép các nhà thiên văn thu được ánh sáng tới từ những vật thể ở rất xa phía sau nó. Kết quả của Eddington (cũng như một nhóm khác quan sát cùng lúc ở Sobral, Brazil) cho thấy vị trí của một ngôi sao ở xa sai lệch đôi chút so với khi không có Mặt Trời ở đó, bởi đường đi của các tia sáng đã bị bẻ cong khi đi vào trường hấp dẫn của Mặt Trời. Độ lệch này khớp với dự đoán mà thuyết tương đối rộng đưa ra.

Vào thời điểm ra đời của mình, thuyết tương đối rộng của Einstein không chỉ khó hiểu đối với hầu như toàn bộ nhân loại, mà ngay trong chính cộng đồng khoa học cũng không nhiều người hiểu hoặc thấy dễ dàng chấp nhận nó. Với quan sát vào năm 1919, Eddington trở thành người đầu tiên chứng minh một trong những dự đoán quan trọng nhất của lý thuyết này bằng thực nghiệm.

Tới nay, rất nhiều dự đoán khác của thuyết tương đối rộng đã được chứng minh trong suốt hơn 100 năm tồn tại của nó, trong đó có những hiện tượng nổi tiếng trong thiên văn học như thấu kính hấp dẫn và sóng hấp dẫn. Ngày nay, nhật thực toàn phần là cơ hội tuyệt vời để quan sát chi tiết nhật hoa (corona) - lớp plasma trải rộng ra hàng triệu km bao quanh Mặt Trời với nhiệt độ lên tới hơn 1 triệu Kelvin. Mặc dù đã được biết tới từ lâu, nhưng cấu trúc và cơ chế thực sự của nhật hoa cũng như tương tác của nó với môi trường xung quang vẫn còn nhiều bí ẩn chưa được hiểu rõ hoàn toàn.

Ở Việt Nam, phải tới năm 1948 mới có một số khu vực ở phía Bắc quan sát được nhật thực hình khuyên (gần như toàn phần) và tới 1955 sẽ có một số khu vực ở miền Trung quan sát được nhật thực toàn phần. Tất nhiên, cũng có vài lần nhật thực một phần trước đó.

Tô Hội