Top 10 Điều bạn cần biết về siêu trăng

Một số quỹ đạo của mặt trăng tiếp cận Trái đất gần hơn những nơi khác. Quỹ đạo của Mặt trăng thay đổi theo thời gian, nhờ vào ảnh hưởng của lực hấp dẫn từ Mặt trời và các hành tinh khác. Các điểm cực đại và cực tiểu, tức là các điểm xa nhất trong quỹ đạo, có thể dự đoán trước. Một sự kiện thú vị: Đôi khi trăng tròn xuất hiện đồng thời với một ngày gần cực điểm.

Bán kính góc và đường kính của trăng tròn khi ở cực cận sẽ có vẻ lớn hơn so với các lần trăng tròn thông thường. Ví dụ, vào ngày 13 - 14 tháng 11 năm 2016, bán kính và đường kính của trăng tròn vành đai cực hạn đã thể hiện sự khác biệt rõ rệt:

• Lớn hơn khoảng 2% so với trăng tròn trung bình trong chu kỳ.
• Lớn hơn 8% so với lần trăng tròn ở khoảng cách trung bình từ Trái đất.
• Lớn hơn 14% so với trăng tròn thông thường. Để so sánh, chiều rộng của móng tay út khi giơ ngang tay cũng có đường kính tương đương với mặt trăng tròn trên bầu trời.

Các Mặt Trăng thông thường có kích thước thay đổi do quỹ đạo hình ellip của Mặt Trăng quanh Trái Đất. Siêu trăng xuất hiện khi Mặt trăng ở vị trí gần nhất với Trái đất, do đó, nó có thể lớn hơn lên đến 14% và sáng hơn 30% so với trăng tròn ở vị trí xa nhất khỏi Trái đất. Mặc dù siêu trăng không thực sự lớn hơn khi ở gần đường chân trời, nhưng hiệu ứng được gọi là "ảo ảnh Mặt trăng" khiến nó trông lớn hơn.

Vẫn chưa có câu trả lời chính xác cho nguyên nhân gây ra hiện tượng này, nhưng các nhà khoa học cho rằng nó có thể liên quan đến Ảo ảnh Ponzo, giả thuyết cho rằng bộ não con người ước lượng kích thước của vật thể dựa vào bối cảnh xung quanh. Tuy nhiên, bạn có thể tự kiểm chứng rằng kích thước của Mặt trăng không thay đổi giữa lúc nó ở gần đường chân trời và khi nó cao trên bầu trời. Một cách đơn giản để làm điều này là dùng một chiếc thước dài ngang cánh tay và đo Mặt trăng qua suốt đêm.

Hoặc bạn có thể sử dụng ngón tay cái của mình. Giơ tay ngang cánh tay và so sánh kích thước của Mặt trăng với đầu ngón tay cái. Sau đó, thực hiện lại thao tác khi Mặt trăng đã di chuyển cao hơn trên bầu trời. Bạn sẽ nhận thấy kích thước của nó không thay đổi.

Giả sử độ chiếu sáng của Mặt trời chiếu lên bề mặt Mặt trăng trong thời gian diễn ra trăng tròn cực cận vào tháng 11 năm 2016 có giá trị là 1.00000, độ chiếu sáng của Mặt trăng sẽ được xác định tại các thời điểm sau:

• Trăng tròn trung bình của chu kỳ có độ chiếu sáng là 0.99996.
• Trăng tròn ở khoảng cách trung bình có độ chiếu sáng là 0.99981.
• Trăng tròn tại thời điểm bình thường của chu kỳ có độ chiếu sáng là 0.99967.

Độ chiếu sáng của Trái đất tại thời điểm trăng tròn cực cận vào tháng 11 năm 2016 chỉ cao hơn một chút vì Mặt trăng gần Mặt trời hơn bình thường và do nó xuất hiện lớn hơn một chút so với những lần trăng tròn khác. Nếu trăng tròn vành đai cực hạn có giá trị chiếu sáng là 1.00000 trên bề mặt Trái đất, độ chiếu sáng của các trăng tròn khác sẽ như sau:

• Trăng tròn trung bình của chu kỳ có độ chiếu sáng là 0.99991.
• Trăng tròn ở khoảng cách trung bình có độ chiếu sáng là 0.99963.
• Trăng tròn ở apogee có độ chiếu sáng là 0.99934.

Khi quan sát trăng tròn ở trên cao mà không có ánh sáng nào khác làm phân tán, chúng ta không thể phân biệt được sự khác biệt về độ chiếu sáng trên mặt đất.

Một lý thuyết giải thích về ảo ảnh Mặt trăng bắt nguồn từ cách chúng ta nhận thức về hình dạng của bầu trời: thay vì hình cầu, chúng ta cảm nhận bầu trời như một mái vòm phẳng. Vì vậy, khi Mặt trăng ở thấp trên bầu trời, chúng ta cảm nhận nó như xa hơn và lớn hơn. Ngược lại, khi Mặt trăng lên cao, chúng ta cảm thấy nó gần hơn và nhỏ lại.

Hoặc, có thể là do khi Mặt trăng thấp dưới chân trời, nó có vẻ gần hơn với cảnh vật và các vật thể xung quanh như cây cối, tòa nhà hay công trình nhân tạo, làm cho nó trông lớn hơn so với khi nó ở cao. Hầu như không ai có thể tránh khỏi ảo ảnh Mặt trăng, mặc dù nhiều người nhận thức rằng trên thực tế, kích thước của Mặt trăng không thay đổi rõ rệt giữa khi nó gần chân trời và khi nó ở cao trên bầu trời. Bạn có thể kiểm tra điều này vào lần sau khi bạn thấy Mặt trăng lớn bất thường khi nó đang từ từ lặn về phía đường chân trời.

Hãy giơ ngón trỏ của bạn ra gần Mặt trăng. Bạn sẽ nhận thấy rằng móng tay và Mặt trăng có kích thước tương đương. Một thử nghiệm khác là nhìn Mặt trăng qua một ống giấy, hoặc cúi người và nhìn qua giữa hai chân. Khi bạn quan sát theo cách này, bạn sẽ thấy Mặt trăng không còn lớn như khi nhìn trực tiếp nữa. Bạn cũng có thể kiểm tra kích thước của Mặt trăng bằng cách chụp ảnh khi nó gần đường chân trời và khi nó ở trên cao.

Nếu bạn giữ nguyên cài đặt thu phóng trên máy ảnh, bạn sẽ thấy rằng kích thước của Mặt trăng là như nhau trong cả hai bức ảnh. (Có thể Mặt trăng sẽ hơi khác về hướng thẳng đứng khi gần đường chân trời, do tác dụng của bầu khí quyển như một thấu kính yếu.)

Các nhiếp ảnh gia có thể tạo ra ảo ảnh về Mặt trăng bằng cách sử dụng ống kính dài để chụp ảnh Mặt trăng thấp trên đường chân trời, với các tòa nhà, ngọn núi hoặc cây cối trong khung hình. Vì vậy, nếu bạn thấy những bức ảnh nổi bật với Mặt trăng khổng lồ trên phong cảnh, đừng quên rằng những bức ảnh đó đã được phóng to những vật thể xa gần mặt đất. Nói cách khác, Mặt trăng trông lớn hơn trong những bức ảnh đó vì hiệu ứng phóng đại này.

Thủy triều sẽ mạnh mẽ hơn khi có siêu trăng, đặc biệt là trong các chu kỳ trăng tròn cực cận và trăng tròn cận kỷ. Khi Mặt trăng ở gần Trái đất hơn, sự khác biệt về lực hấp dẫn của nó trên các đại dương và vỏ Trái đất sẽ lớn hơn, gây ra các điểm cực trị mạnh mẽ hơn. Khi Mặt trăng tiến lại gần, đường kính Trái đất cũng trở nên lớn hơn một chút, gây ra sự chênh lệch lớn hơn giữa những điểm trên Trái đất gần nhất với Mặt trăng và những điểm đối diện với nó.

Điều này góp phần làm tăng cường ảnh hưởng của thủy triều. Ví dụ, nếu siêu trăng trong tháng 11 năm 2016 tạo ra thủy triều với mức độ lực đạt giá trị 1,000000, thì mức thủy triều do:

• Trăng tròn trung bình của chu kỳ đạt mức 0,946493.
• Khoảng cách trung bình của trăng tròn là 0,797740.
• Trăng tròn của Apogean là 0,678594.

Thủy triều dâng cao trong thời gian trăng tròn và trăng non có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng đối với các bờ biển, nhất là khi thời tiết kèm theo sóng cao hoặc nước dâng do bão (do áp suất khí quyển thấp ở khu vực đó).

Dù bạn ở đâu, thuộc quốc gia nào, thời gian mặt trời mọc và mặt trăng lên gần như đồng đều, không có sự khác biệt rõ rệt. Nếu bạn muốn chứng kiến hiện tượng siêu trăng đầy ấn tượng cùng với ảo ảnh Mặt trăng huyền bí, bạn nên chọn thời điểm khi Mặt trăng vừa mới lên. Lúc này, Mặt trăng sẽ xuất hiện lơ lửng trên đường chân trời, và bạn sẽ thấy cảnh tượng tuyệt đẹp nếu quan sát khi mặt trời lặn và nhìn về hướng Đông.

Ở bán cầu Bắc, vào mùa đông, mặt trời sẽ mọc sớm hơn và mặt trăng sẽ xuất hiện sau khi mặt trời lặn. Ngược lại, tại bán cầu Nam, khi thời gian ban ngày dài hơn, mặt trăng sẽ mọc trước khi mặt trời lặn. Ở một số nơi trên thế giới, ánh sáng của Mặt trăng sẽ mạnh mẽ nhất khi trăng gần như tròn vào các ngày 13 hoặc 15 của tháng. Vào ngày 14, Mặt trăng sẽ chiếu sáng lên tới 99%, và đó là khi Mặt trăng ở gần Trái đất nhất.

Siêu trăng là một thuật ngữ chỉ Trăng tròn xảy ra khi Mặt trăng ở gần Trái đất nhất trong quỹ đạo của nó, cụ thể là cách Trái đất khoảng 300.000 km, chỉ trong phạm vi 10% so với khoảng cách xa nhất. Các nhà thiên văn học gọi hiện tượng này là Trăng tròn cận kỷ. Trong suốt 20 năm qua, đã có tổng cộng 79 siêu trăng, tức là trung bình mỗi ba tháng lại có một siêu trăng. Điều này khiến cho siêu trăng có xu hướng xuất hiện nối tiếp nhau, do vậy không có gì ngạc nhiên khi một siêu trăng xảy ra ngay sau một siêu trăng khác.

Thuật ngữ "siêu trăng" được đặt ra vào năm 1979 và được dùng để mô tả hiện tượng Trăng tròn perigean (hay còn gọi là trăng tròn cận điểm): Trăng tròn xảy ra khi Mặt trăng ở gần điểm gần nhất trong quỹ đạo quanh Trái đất. Thuật ngữ này nhấn mạnh mối quan hệ hình học giữa Mặt trời, Trái đất và Mặt trăng, cho phép hiện tượng siêu trăng diễn ra trong một khoảng thời gian dài hơn thay vì chỉ diễn ra vào đúng thời điểm Mặt trăng ở vị trí gần nhất, thậm chí có thể kéo dài đến hai tuần, tức gần một nửa chu kỳ quỹ đạo của Mặt trăng.

Siêu trăng xảy ra khi Mặt trăng đạt điểm gần nhất trong quỹ đạo (perigee) cùng lúc với hiện tượng trăng tròn. Vậy vì sao siêu trăng lại đặc biệt như vậy? Với những người yêu thích quan sát, siêu trăng mang đến nhiều điều thú vị để khám phá. Quỹ đạo của Mặt trăng quanh Trái đất có hình elip, điều này khiến Mặt trăng thay đổi khoảng cách với Trái đất trong suốt chu kỳ quay của nó.

Điểm xa nhất trong quỹ đạo hình elip này gọi là apogee, nơi Mặt trăng cách Trái đất trung bình khoảng 405.500 km (253.000 dặm). Ngược lại, điểm gần nhất của nó là perigee, cách Trái đất trung bình khoảng 363.300 km (226.000 dặm). Khi Mặt trăng tròn rơi vào lúc gần điểm cận kỷ, nó sẽ sáng hơn và lớn hơn một chút so với các hiện tượng trăng tròn thông thường, và đó chính là lúc xuất hiện hiện tượng "siêu trăng".

Nguyệt thực toàn phần xuất hiện một lần trong mỗi chu kỳ Mặt Trăng kéo dài 29,5 ngày. Tuy nhiên, không phải tất cả các trăng tròn đều là siêu trăng. Thông thường, chỉ có ba hoặc bốn siêu trăng trong một năm. Từ năm 2020 đến năm 2025, mỗi năm sẽ có bốn lần siêu trăng. Trong kỳ siêu trăng, Mặt trăng sẽ ở vị trí gần Trái đất nhất, và hiện tượng này có thể kéo dài từ hai đến năm lần trăng tròn đầy đủ liên tiếp. Sau đó, Mặt trăng sẽ tiếp tục di chuyển vào phần xa hơn trong quỹ đạo của nó.

Đôi khi, các trăng tròn trùng hợp với thời điểm Mặt trăng đi qua vị trí đặc biệt gần Trái đất. Khi điều này xảy ra, chúng ta sẽ chứng kiến một siêu trăng đặc biệt ngoạn mục. Lần gần đây nhất, vào ngày 14 tháng 11 năm 2016, Mặt trăng đến gần Trái đất nhất kể từ ngày 26 tháng 1 năm 1948. Siêu trăng tiếp theo sẽ xảy ra vào ngày 25 tháng 11 năm 2034. Còn siêu trăng gần nhất của thế kỷ này sẽ rơi vào ngày 6 tháng 12 năm 2052. Mặt trăng di chuyển rất chậm ra xa Trái đất, vì vậy những siêu trăng ngày nay thực chất là hiện tượng có thể xảy ra cách đây một tỷ năm.