Trái Đất và chuyển động của Mặt pptx

Trái Đất và chuyển động của
Mặt Trời trên thiên cầu

Bạn hãy thử quan sát chuyển động và vị trí một ngày của ngôi sao duy
nhất của chúng ta, ngôi sao đã đưa lại cho tất cả chúng ta sự sống, Mặt Trời.
Hàng ngày Mặt Trời mọc lên ở phía Đông và sau đó nó lặn ở phía Tây.
Trung bình, mất 24h để từ giữa trưa quay trở lại giữa trưa của ngày hôm sau.
Giữa trưa là gì? Đó là thời điểm trong ngày mà tại đó Mặt Trời có vị trí cao
nhất so với đường chân trời của mỗi ngày. Và đồng hồ chỉ 24 giờ mỗi ngày
của chúng ta chính là căn cứ vào chu kì này, gọi là ngày Mặt Trời (solar
day). Mỗi ngày, bạn sẽ thấy Mặt Trời mọc và lặn lệch đi so với hôm trước
một chút, nhưng dù thế nào thì chu kì và vị trí chính xác của nó lúc mọc, lặn
so với chân trời cũng tuần hoàn trong đúng một năm.
Mặt khác, Mặt Trời mọc và lặn trên nền của các vì sao theo chu kì 1
năm. Chính xác chu kì là 365,24 ngày, và trong khoảng thời gian đó, Mặt
Trời chuyển động trên Thiền Cầu hoàn thành một vòng 360 độ để bạn lại
thấy nó có vị trí tương ứng với một số ngôi sao (một chòm sao) như thời
điểm đó 1 năm trước. Trước đây, nhân loại từng coi Trái đất là trung tâm vũ
trụ, và do đó cả Mặt Trời và bầu trời sao đêm đều chuyển động tròn quanh
Trái Đất với những chu kì khác nhau tạo nên sự biến đổi về vị trí tương đối
của Mặt Trời trên nền trời sao. Giờ đây thì chúng ta đều đã biết rằng những
gì chúng ta nhìn thấy là do chuyển động của Trái đất trên quĩ đạo quanh Mặt
Trời.
Đường đi biểu kiến trên nền trời sao của Mặt Trời được gọi là Hoàng
Đạo. Vòng tròn Hoàng Đạo này lệch góc so với xích đạo trời 1 góc 23,5 độ
do trục chính của Trái Đất nghiêng 1 góc 23,5 độ so với mặt phẳng quĩ đạo
của nó quanh Mặt Trời. Hoàng đạo gồm có 12 chòm sao, và trong 1 năm,
Mặt Trời sẽ lần lượt lướt qua 12 chòm sao đó. Trong thời gian Mặt Trời lướt
qua chòm sao nào thì về đêm, bạn sẽ dễ dàng nhìn thấy chòm sao đối xứng
của nó trên Hoàng Đạo. Hoàng đạo và xích đạo trời cắt nhau tại 2 điểm là
điểm xuân phân - vernal (spring) equinox và điểm thu phân -autumnal

equinox . Mặt Trời chuyển động trên Thiên Cầu và cắt xích đạo trời tại điểm
xuân phân vào ngày 21 tháng 3 và cắt xích đạo trời tại điểm thu phần vào
ngày 22 tháng 9 hàng năm. Điều đặc biệt nhất là khi Mặt Trời cắt xích đạo
trời tại 2 điểm này thì tại mọi nơi trên thế giới đều có ngày (được chiếu
sáng) và đêm dài bằng nhau trong 1 chu kì, mỗi nửa dài đúng 12h.

Bạn có thể dễ dàng hình dung: khi bạn quan sát bầu trời, luôn luôn có
đúng 1/2 thiên cầu là có thể quan sát được. Mọi điểm nằm trên xích đạo trời
đều mất đúng 12 giờ để đi từ điểm Đông đến điểm Tây. Toàn bộ thiên cầu
luôn chuyển động song song với xích đạo trời. Vì chúng ta đang đứng trên
bán cầu Bắc của hành tinh này, nên bạn sẽ thấy 1 điều. Đó là các điểm nằm
ở bán thiên cầu Nam, tức là toàn bộ vùng trời nằm ở phía Nam của xích đạo
trời, sẽ chuyển động từ khi mọc lên ở chân trời Đông đến khi lặn xuống chân
trời Tây trong 1 khoảng thời gian ít hơn 12 giờ. Lí do của việc này là vì một
phần khổng nhỏ của các chuyển động của chúng bị che khuất bởi chính phần
cong của Trái đất của chúng ta. Ngược lại, bạn lại sẽ thấy các điểm thuộc
bán thiên cầu Bắc - nằm phía Bắc của xích đạo trời- sẽ có chu kì mọc/lặn
nhiều hơn 12 giờ do các chuyển động của chúng lại được chính sự cong của
Trái Đất làm cho lớn hơn 180 độ. Và tất nhiên, nếu bạn quan sát khi đứng ở
bán cầu Nam thì tình hình sẽ ngược lại hoàn toàn, tức là bạn sẽ thấy các
điểm của bán thiên cầu Nam sẽ có chu kì lớn hơn 12 giờ mỗi ngày còn các
điểm thuộc bán thiên cầu Bắc thì sẽ có chu kì nhỏ hơn 12 giờ. Tuy nhiên,
riêng với đường xích đạo trời thì dù bạn dứng tại bất cứ điểm nào trên Trái
Đất thì mọi điểm của nó sẽ đều có chu kì là 12 giờ và cũng tại mọi điểm trên
Trái đất, bạn cũng luôn thấy đúng 1 nửa đường xích đạo trời này, độ dài đó
đúng bằng độ dài giữa 2 điểm xuân phân và thu phân. Đến đây, nếu để ý bạn
sẽ hiểu tại sao khi Mặt Trời đi đến điểm xuân phân hoặc thu phân, khi vị trí
của nó là trên xích đạo trời thì tại bất cứ nơi đâu trên hành tinh của chúng ta,
bạn đều thấy một ngày có 12 giờ đýợc Mặt Trời chiếu sáng và đúng 12 giờ
còn lại chìm trong đêm tối.

Giữa các cực và xích đạo Địa lí của Trái đất cũng có một điểm đặc
biệt. Khi bạn đứng tại 2 địa cực, bạn sẽ thấy xích đạo trời hoàn toàn song
song với đường chân trời của bạn và tại vị trí quan sát rất đặc biệt đó, bạn có
thể thấy toàn bộ xích đạo trời như một vòng tròn khép kín song song với
đýờng xích đạo địa lí. Và bởi vì mọi điểm trên thiên cầu đều luôn chuyển
động song song với xích đạo trời nên các vì sao sẽ không bao giờ mọc hay
lặn tại cac địa cực, bạn sẽ thấy các sao trên thiên đỉnh gần như đứng yên,
còn các ngôi sao khác thì như đang quay quanh trục nối giữa bạn và thiên
đỉnh, tất cả chúng đều luôn hiện diện trên bầu trời như thế. Riêng đối với
Mặt Trời, mỗi năm tại địa cực bạn sẽ có một nửa thời gian đýợc chiếu sáng
liên tục và một nửa còn lại của mỗi năm sẽ là đêm tối. Hay nói cách khác ở
các địa cực mỗi năm chỉ có một ngày. Khi đứng tại 2 điểm đó, bạn sẽ thấy
Mặt Trời luôn tiến về một trong 2 điểm xuân phân và thu phân. Ở Bắc Cực,
bạn sẽ thấy Mặt Trời mọc vào ngày 21/3 (xuân phân) và lặn vào ngày 22
tháng 9 (thu phân ) hàng năm còn khi bạn đứng ở Nam Cực thì ngược lại.
Ngày 22 tháng 9, khi Bắc Cực bắt đầu bước vào đêm, thì khi đó Nam Cực sẽ
bắt đầu một ngày mới sáng liên tục trong nửa năm. Tất cả những điều đặc
biệt này có được khi bạn đứng tại 2 địa cực của Trái Đất, còn khi bạn đứng
tại xích đạo Trái đất thì lại khác. Bất cứ ngày nào trong năm, bạn sẽ luôn
luôn thấy Mặt Trời cũng như tất cả các vì sao bạn quan sát được đều mọc và
lặn với cùng một chu kì là 12 giờ.

Do đường Hoàng Đạo (đường đi của Mặt Trời) lệch góc so với xích
đạo trời 23,5 độ và chúng cắt nhau tại 2 điểm như đã nói ở trên, nên điểm xa
nhất mà Mặt Trời có thể đạt được so với xích đạo trời chính là góc 23.5 độ.
Có 2 điểm như thế và được gọi là các điểm "chí", đó là Hạ chí (summer
solstice) và Đông chí (winter solstice). Giờ đây, khi bạn quan sát thiên cầu
tại Bắc bán cầu, bạn thấy rằng điểm xa nhất về phía Bắc của xích đạo trời là
Hạ chí và điểm xa nhất về phía Nam của xích đạo trời là Đông chí, còn với
những người quan sát ở Nam bán cầu thì điều này là ngược lại, ngày Hạ chí

của bạn sẽ là ngày Đông chí của những người ở Nam bán cầu. Như vậy, tại
bán cầu Bắc, bạn sẽ thấy rằng Mặt Trời đi tới điểm Đông chí vào ngày 21
tháng 12 và đi đến điểm Hạ chí vào ngày 21 tháng 6 hàng năm. Vào ngày
Đông chí, Mặt Trời ở xa nhất so với xích đạo trời về phía Nam, và vì lí do
đó nên đó là ngày mà các chuyển động của nó bị che khuất nhiều nhất, ngày
đó sẽ là ngày mà đêm dài nhất và ngày ngắn nhất của 1 năm. Còn vào ngày
Hạ chí, Mặt Trời hướng về phía Bắc xa nhất, ngày hôm đó ngày rất dài vì
góc chuyển động của Mặt Trời là lớn nhất trong năm.