Thiên văn học 101 — Tập 2: Cung hoàng đạo của bạn sai rồi!

Nếu bạn ra ngoài ngắm trời mỗi đêm, bạn sẽ thấy các ngôi sao mọc và lặn. Giống như Mặt Trời mọc và lặn, hiện tượng này là do Trái Đất quay quanh chính mình. Giả sử đêm nào bạn cũng ra ngắm trời vào cùng một giờ và để ý vị trí mọc lặn của các sao, tầm một tháng sau, bạn sẽ thấy là các sao ở phía đông sẽ cao hơn một chút, và các sao ở phía tây thì thấp hơn một tẹo. Đó là do Trái Đất quay quanh Mặt Trời, nên mỗi ngày góc nhìn của chúng ta — những kẻ bị gắn vào Trái Đất — tới các vì sao lại lệch đi một chút. Hãy nhớ là các vì sao và Mặt Trời là cố định, kẻ di chuyển là Trái Đất của chúng ta, nhưng tất nhiên là chúng ta có cảm giác rằng các vì sao di chuyển so với Mặt Trời. Một ngày nào đó ta có thể thấy một ngôi sao rất gần với Mặt Trời, nhưng sau mỗi ngày thì nó lại “xê ra” khỏi vị trí đó một chút, và sau 6 tháng thì nó sẽ nằm đối diện với Mặt Trời, rồi lại “tiến dần” về phía Mặt Trời từ hướng ngược lại. Sau một năm, khi Trái Đất hoàn thành một vòng quanh Mặt Trời, thì chu kỳ này lặp lại. Chúng ta nhìn từ Trái Đất sẽ có cảm giác là các sao mọc và lặn vào giờ khác nhau: mỗi đêm, sao phía đông mọc sớm hơn 4 phút, và sao phía tây lặn sớm hơn 4 phút. Tháng này, một chòm sao có thể bị “ẩn” dưới đường chân trời sau khi Mặt Trời lặn, nhưng tháng sau lại sáng rõ. 

Để dễ hình dung, hãy để một cái bát và một cái cốc cạnh nhau trên bàn. Cái bát là Mặt Trời, cái cốc là một vì sao bất kì, và bạn là Trái Đất. Bây giờ hãy đi xung quanh cái bát. Đầu tiên bạn sẽ thấy cái bát và cái cốc đứng cạnh nhau, nhưng khi bạn đi sang một bên thì lại thấy cái bát đứng trước cái cốc, và đến khi bạn đi sang bên kia thì cái bát lại đứng sau cái cốc… Sự thay đổi vị trí này là do góc nhìn của bạn, chứ cái bát và cái cốc đều không di chuyển. 

Mớ chuyển động này cũng có thể được hình dung theo cách nghĩ rằng các ngôi sao và Trái Đất là cố định, còn Mặt Trời chuyển động. Con đường này của Mặt Trời gọi là đường Hoàng đạo (ecliptic). Hết một năm thì Mặt Trời hoàn thành chặng đường này, và nó sẽ “đi qua” một số chòm sao vào các thời điểm cố định trong năm. Các chòm sao được Mặt Trời thị tẩm này được gọi chung là đai hoàng đạo (zodiac — ảnh minh họa). Vào mỗi tháng, Mặt Trời sẽ đi qua một chòm sao trong đai hoàng đạo: Nhân Mã, Bọ Cạp, Thiên Bình, Xử Nữ. Sư Tử, vân vân — đây chính là các “cung hoàng đạo” trong chiêm tinh học. Cung hoàng đạo của bạn là chòm sao mà Mặt Trời đang ghé qua vào tháng mà bạn sinh ra. 

Nhưng trên đời chả có gì là không bao giờ thay đổi kể cả Mặt Trời. Nếu bạn xoay con quay hoặc đồng xu trên bàn, bạn sẽ thấy nó có vẻ hơi “lắc lư” dù vẫn đang quay. Hiện tượng lắc lư này gọi là tiến động hoặc tuế sai (precession). Trái Đất của chúng ta xoay quanh trục của chính mình (1 vòng 1 ngày) nhưng trục của nó cũng hơi lắc lư quanh một vòng tuế sai (1 vòng hết 26 nghìn năm). Vì sự lắc lư này rất chậm nên chúng ta không cảm nhận được, nhưng sau một thời gian rất dài thì có thể quan sát được. Mỗi năm, khoảng thời gian mà Mặt Trời ghé qua một chòm sao hoàng đạo lại thay đổi một chút. Vài nghìn năm trước, khi người cổ đại vừa nghĩ ra các cung hoàng đạo thì Mặt Trời nằm trong cung Bạch Dương (Aries) vào ngày xuân phân 22/3. Nhưng bây giờ, do tuế sai mà vào 22/3 Mặt Trời lại nằm trong cung Song Ngư (Pisces). Thế nên có lẽ cung hoàng đạo của bạn không phải là cái cung mà bạn nghĩ đâu. 

Trái Đất quay quanh chính mình mỗi ngày một vòng và quay quanh Mặt Trời mỗi năm một vòng. Nhưng trục của Trái Đất không thẳng đứng mà nghiêng 23,5 độ. Vì độ nghiêng này mà cực Bắc của Trái Đất nghiêng về phía Mặt Trời vào tháng 6-7 và nghiêng ra xa Mặt Trời vào tháng 12-1. Do đó mà vào tháng 6-7, từ Bắc bán cầu, ta sẽ thấy đường chân trời thấp hơn và cung đường di chuyển từ lúc mọc tới lúc lặn của Mặt Trời sẽ dài hơn. Có câu “đêm tháng 5 chưa nằm đã sáng” là như thế. Và vì Mặt Trời ở trên trời lâu hơn vào mùa hè, nó có nhiều thời gian hà hơi thổi ngạt những kẻ nằm trên Bắc bán cầu hơn, nên chúng ta thấy trời nóng và gọi thứ thời tiết này là mùa hè. Ngược lại, vào mùa đông, cung đường của Mặt Trời ngắn đi nên trời lạnh hơn. Như vậy, nguyên nhân chúng ta có mùa trên Trái Đất là do độ nghiêng của Trái Đất. 

Một ngộ nhận thường gặp là mùa do quỹ đạo hình elip của Trái Đất quanh Mặt Trời tạo ra (tức là Trái Đất gần Mặt Trời hơn vào mùa hè và xa hơn vào mùa đông). Dù đúng là Trái Đất quay quanh Mặt Trời theo hình elip, nhưng thực tế là Trái Đất gần Mặt Trời vào tháng 1 hơn là tháng 7 (khoảng 5 triệu km). Ngoài ra, mùa hè ở Bắc bán cầu là mùa đông ở Nam bán cầu và ngược lại, vì khi cực Bắc nghiêng về phía Mặt Trời thì cực Nam nghiêng ra khỏi Mặt Trời. Như vậy là trục nghiêng của Trái Đất mới là thứ gây ra mùa, chứ không phải khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trời. 

Nguồn: Crash Course Astronomy