Ngày dài nhất không phải là ngày có bình minh sớm nhất và hoàng hôn muộn nhất
Ngày Hạ chí là ngày dài nhất trong năm, nhưng thời điểm này lại không trùng với ngày có bình minh sớm nhất và hoàng hôn muộn nhất. Tại sao?
[title]Ngày có thời điểm bình minh hay hoàng hôn muộn nhất trong năm không rơi vào ngày Hạ chí dài nhất (iStockphoto)
Mọi người đều biết rằng ngày hạ chí, thời điểm mặt trời chiếu tới điểm xa nhất về phía nam trên bầu trời, chính là ngày dài nhất trong năm. Do vậy, theo suy luận logic, ngày này phải là ngày có bình minh sớm nhất hay hoàng hôn muộn nhất trong năm.
Thế nhưng thật sự ngày có bình minh sớm nhất lại thường rơi vào đầu tháng Mười Hai và ngày có hoàng hôn muộn nhất thường rơi vào một ngày đầu tháng Giêng.
Theo giáo sư Fred Watson, người đứng đầu Đài quan sát Thiên văn Úc, hiện tượng này được tạo ra do sự kết hợp giữa quỹ đạo hình e-líp và góc nghiêng 23,5 độ của Trái đất.
“Hai yếu tố này kết hợp lại tạo ra một tác động thực sự đối với thời điểm bình minh và hoàng hôn. Hai yếu tố trên lệch nhau thế nên ngày dài nhất, ngày có thời điểm bình minh sớm nhất và ngày có hoàng hôn muộn nhất không thể trong cùng một ngày”, giáo sư Watson giải thích.
Một câu hỏi đặt ra là thời gian tính theo chu kỳ mặt trời và thời gian tính theo đồng hồ có khác biệt với nhau không?
Trên thực tế, thời gian phụ thuộc vào cách tính giờ.
Giáo sư Watson cho rằng theo quy luật mặt trời không phải là một ‘đồng hồ thời gian’ có độ chuẩn đáng tin cậy. Do Trái đất quay quanh Mặt trời theo quỹ đạo hình elip nên tốc độ quay sẽ nhanh hơn vào mỗi khi Trái đất gần Mặt trời nhất (vào tháng Giêng) và quay chậm hơn khi cách xa Mặt trời (vào tháng Bảy).
“Ở nước Úc, tốc độ quay của Trái đất hơi nhanh hơn vào mùa hè ở nam bán cầu so với mùa đông”, giáo sư Watson nhận xét.
Hiện tượng này có nghĩa là khoảng thời gian của một ngày tính theo chu kỳ của Mặt trời không phải luôn là 24 tiếng như tính trên đồng hồ thông thường của con người. Bởi khoảng thời gian giữa hai buổi trưa (khi Mặt trời ở điểm cao nhất trên bầu trời) có sự khác biệt: vào tháng Giêng khoảng thời gian này dài hơn khoảng 20 giây và vào tháng Bảy lại ngắn hơn khoảng 40 giây.
Mặc dù vậy, trong khi ngày tính theo chu kỳ Mặt trời dài hơn vào tháng Mười Hai và tháng Giêng, đồng hồ của chúng ta vẫn chỉ tính đúng 24 giờ. Sự khác biệt giữa thời gian thực tế tính theo chu kỳ Mặt trời và trên đồng hồ thông thường thay đổi khoảng 30 giây mỗi ngày. Khoảng thời gian dư ra này làm chậm thời điểm bình minh của ngày tiếp theo so với thời gian tính trên đồng hồ.
Đồng thời, độ nghiêng của trục trái đất khiến cho khoảng thời gian có ánh sáng Mặt trời ở nam bán cầu dài hơn vài giây mỗi ngày tại thời điểm gần tới ngày Hạ chí. Yếu tố này ảnh hưởng đôi chút tới thời điểm hoàng hôn và bình minh so với mức độ khác biệt lớn hơn giữa ngày tính theo chu kỳ Mặt trời và theo đồng hồ.
Thời điểm bình minh sớm nhất diễn ra trước khi Trái đất đạt được tốc độ quay quanh quỹ đạo lớn nhất vào tháng Mười Hai. Mặc dù số giờ có ánh sáng Mặt trời thực sự ngày càng ngắn hơn sau thời điểm Hạ chí, thời điểm hoàng hôn vẫn chậm lại do sự khác biệt giữa khoảng thời gian tính theo chu kỳ Mặt trời và theo đồng hồ cho đến khi tốc độ quay quanh quỹ đạo Mặt trời của Trái đất bắt đầu chậm lại vào tháng Giêng.
Đó là những nguyên nhân tạo ra sự khác biệt giữa ngày dài nhất, ngày có bình minh sớm nhất và ngày có hoàng hôn muộn nhất hàng năm.
Ngoài ra, cũng chính vì có sự xê xích chút ít về thời gian như vậy mà một năm tính theo chu kỳ Mặt trời có thể dài hơn 365 ngày. Chính xác có thể là 365,242 ngày.
Điều này dẫn đến việc con người phải bổ sung thêm một ngày vào tháng Hai trong năm nhuận và ngày Hạ chí thay đổi theo.
Cụ thể như trong năm 2008 - một năm nhuận - ở Úc ngày Hạ chí là 21-12. Nhưng năm 2009 và 2010 vừa qua ngày Hạ chí ở Úc lại là 22-12.
ST
