Hoàng hôn. Shutterstock / Delcroix Romain

Mùa đông ở Bắc bán cầu và mùa hè ở Nam bán cầu đều sắp kết thúc. Điều đó có nghĩa là ngày và đêm có độ dài gần bằng nhau và đường đi của Mặt trời trên bầu trời đang thay đổi.

Vào một ngày mùa đông, Mặt trời ở trên bầu trời thấp, trong khi vào ngày mùa hè, Mặt trời nằm ở vị trí cao hơn đáng kể. Nhưng vào một ngày cụ thể trong mùa xuân hoặc mùa thu, Mặt trời sẽ có thể nhìn thấy ngay trên đường xích đạo, ở đâu đó ở giữa hai cung mà Mặt trời vạch ra vào mùa hè và mùa đông.

Đây được gọi là điểm phân, và có hai điểm mỗi năm. Vào khoảng ngày 20 tháng 22, chúng ta có điểm xuân phân hay điểm phân tháng 23, còn được gọi là điểm xuân phân ở bán cầu bắc. Sau đó vào khoảng ngày XNUMX hoặc XNUMX tháng XNUMX là tiết thu hoặc tháng chín.

Từ "phân" bắt nguồn từ các từ Latinh aequus nghĩa là bình đẳng và nox nghĩa là đêm. Nhưng ngày và đêm không có độ dài chính xác bằng nhau trên điểm phân. Để hiểu tại sao, ngay từ đầu chúng ta cần biết nguyên nhân gây ra hiện tượng phân.

Độ nghiêng của trái đất

Lý do chúng ta trên Trái đất có điểm phân là vì trục của Trái đất bị nghiêng. Trái đất quay quanh một đường tưởng tượng chạy qua nó được gọi là trục của nó. Nếu trục hướng thẳng từ trên xuống dưới, vuông góc với hướng quỹ đạo Trái đất quay quanh mặt trời, thì cường độ ánh sáng chiếu vào các bán cầu của Trái đất sẽ như nhau quanh năm và chúng ta sẽ không có các mùa.

Một số hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta giống như thế này - ví dụ, trục của sao Kim hướng gần như thẳng từ trên xuống dưới.

Mặt trời trong suốt cả năm. Shutterstock / Artreef

Trái đất không giống như sao Kim. Thay vào đó, trục của Trái đất bị đập vào một nơi nào đó trên mặt của nó - tên kỹ thuật của nó là "độ nghiêng trục", và độ nghiêng này chịu trách nhiệm cho cả mùa và điểm phân. Khi Trái đất quay trên trục của nó và quay quanh Mặt trời, cường độ của ánh sáng mặt trời chiếu tới các phần khác nhau của bề mặt Trái đất sẽ thay đổi. Đây là lý do tại sao chúng ta có các mùa ở đây trên Trái đất.

Độ nghiêng trục của Trái đất cũng có nghĩa là đường xích đạo của hành tinh chúng ta nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo của nó xung quanh Mặt trời - cái mà các nhà thiên văn gọi là "mặt phẳng của hoàng đạo". Khi tâm của đĩa Mặt trời đi qua đường xích đạo một cách hoàn hảo, các nhà thiên văn định nghĩa đây là điểm phân. Điều này xảy ra hai lần một năm, một lần vào cuối tháng Ba và một lần vào cuối tháng Chín.

Không hoàn toàn bằng

Bạn có thể nghĩ rằng độ dài của ngày và đêm sẽ bằng nhau trong điểm phân. Hóa ra, điều này chỉ đúng gần đúng. Độ dài của ngày và đêm không hoàn toàn giống nhau, và có hai lý do cho điều này.

Thứ nhất, Mặt trời có kích thước - nó không chỉ là một điểm trên bầu trời. Điều này có vẻ hiển nhiên, nhưng nó ảnh hưởng đến cách các nhà khoa học đo lường mặt trời mọc và lặn. Về mặt kỹ thuật, mặt trời mọc bắt đầu khi rìa trên của Mặt trời gặp đường chân trời phía đông và hoàng hôn kết thúc khi rìa trên của Mặt trời chìm xuống dưới đường chân trời phía tây. Bởi vì Mặt trời không phải là một điểm, và có các cạnh trên và dưới, điều này có nghĩa là điểm phân có ngày dài hơn một chút so với ban đêm.

Thứ hai, bầu khí quyển của Trái đất khúc xạ (bẻ cong) ánh sáng mặt trời. Khi ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác, đường đi của nó thay đổi. Ánh sáng mặt trời đi qua chân không của không gian, và khi đi qua bầu khí quyển tương đối đặc hơn của Trái đất, nó sẽ uốn cong.

Sự uốn cong này có nghĩa là chúng ta có thể nhìn thấy rìa trên của Mặt trời vài phút trước khi nó chạm vào đường chân trời phía đông, và nó cũng có nghĩa là chúng ta có thể nhìn thấy rìa trên của Mặt trời vài phút sau khi Mặt trời lặn dưới chân trời phía tây. Điều này thậm chí còn thêm nhiều thời gian hơn vào ánh sáng ban ngày trong giờ phân.

Hơn nữa, sự uốn cong thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ và áp suất của khí quyển, do đó độ dài của đêm và ngày trên điểm phân chỉ xấp xỉ bằng nhau tại bất kỳ điểm nào trên Trái đất.

Có những ngày vào khoảng thời gian của điểm phân, nơi mà ngày và đêm có độ dài bằng nhau. Chúng được gọi là cân bằng, và thời điểm chúng xảy ra phụ thuộc vào vĩ độ. Ở Anh vào năm 2021, điều này xảy ra vào ngày 17 tháng XNUMX.

Giới thiệu về Tác giả

Osnat Katz, Ứng viên Tiến sĩ về Lịch sử Không gian, UCL

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

sách_science