Thu phân - khoảnh khắc diệu kỳ đánh dấu mùa thu về trên một nửa thế giới

Tuyết rơi dầy đặc bất thường giữa mùa Thu ở miền Bắc nước Mỹ

Từ đêm 29/9 tới rạng sáng 30/9 (giờ Việt Nam), các vùng đồi núi phía Bắc nước Mỹ trải qua hình thái thời tiết bất thường của mùa Đông dù mới chỉ vừa bước vào mùa Thu khiến một số nơi chứng kiến tuyết rơi dày tới 121cm, bang Montana thậm chí phải tuyên bố tình trạng khẩn cấp để dọn dẹp các tuyến phố bị tắc nghẽn.

Chỉ có 2 thời điểm trong năm mà về mặt kỹ thuật, độ dài ngày và đêm gần như hoàn toàn tương đương trên khắp hành tinh, đó là xuân phân và thu phân.

Thu phân năm nay sẽ diễn ra vào ngày 23/9. Trái ngược với suy nghĩ của nhiều người, thu phân không phải một ngày, mà là một khoảnh khắc - 9h04 tối 22/9 giờ miền Đông Hoa Kỳ, hay 8h04 sáng 23/9 tại Hà Nội. Đây là thời khắc đánh dấu sự giao thời về thiên văn giữa mùa hè sang thu ở Bắc bán cầu và từ mùa đông sang xuân ở Nam bán cầu.

Chuyện gì xảy ra vào thu phân?

Thu phân là điểm chính giữa của khoảng thời gian giữa ngày dài nhất và ngắn nhất trong năm, thường rơi vào 22 hoặc 23/9. Về mặt kỹ thuật, thu phân không phải là một sự kiện kéo dài suốt một ngày như nhiều người nghĩ, mà là một thời điểm ngắn ngủi khi tia sáng Mặt Trời vuông góc với xích đạo Trái Đất.

Tương tự như xuân phân mỗi tháng 3, đây là thời điểm mà ngày và đêm gần như cân bằng và đều dài 12 tiếng trên khắp hành tinh. Ở Bắc bán cầu, độ dài của ngày sẽ giảm dần cho tới đông chí, khi tia sáng Mặt Trời vuông góc với chí tuyến Nam - với thời gian xuất hiện trên bầu trời Bắc bán cầu là ngắn nhất.

Việc suy giảm ánh sáng Mặt Trời vào mùa thu cho đến đầu đông là lý do chính khiến lá cây chuyển vàng, đỏ và rụng dần.

Ngoài ra, địa điểm Mặt Trời mọc và lặn vào thu phân sẽ ở chính đông và chính tây mọi nơi trên Trái Đất, trừ 2 cực. Từ giờ đến đông chí, vị trí bình minh và hoàng hôn sẽ lệch dần về chân trời phía nam.

Độ dài của ngày và đêm vào thu phân

Mặc dù theo lý thuyết đây là thời điểm độ dài ngày và đêm cân bằng nhất trong năm ở cả địa cầu, trên thực tế sự cân bằng đó không phải là hoàn hảo, trọn vẹn 12h. Một chi tiết thú vị là từ "equinox" (điểm phân trong tiếng Anh) có từ gốc là aequus (cân bằng) + nox (đêm) trong tiếng Latin.

Lấy ví dụ, Thủ đô Washington của Mỹ sẽ có ngày dài 12 tiếng và 8 phút vào ngày 23/9 - ngày đầu tiên của mùa thu. Thời điểm cân bằng thực sự hay "equilux", khi bình minh và hoàng hôn cách nhau gần đúng 12 tiếng nhất, sẽ diễn ra muộn hơn vài ngày và càng xa 23/9 khi càng gần xích đạo.

Lý do mà ngày vẫn dài hơn một chút vào ngày thu phân một phần đến từ cách đo chiều dài ngày mà con người đang áp dụng. Theo định nghĩa, ban ngày là thời điểm giữa bắt đầu của bình minh và kết thúc của hoàng hôn.

Mặt Trời xuất hiện trên bầu trời với hình dạng một quầng sáng chứ không phải một điểm toán học. Định nghĩa của bình minh cho biết nó bắt đầu ngay khoảnh khắc viền trên của "quả cầu lửa" xuất hiện tại đường chân trời.

Trong khi đó, hoàng hôn chỉ kết thúc một khi viền trên của Mặt Trời cũng đã hoàn toàn biến mất dưới đường chân trời. Theo cách quan sát này, sẽ có độ lệch do hình dạng hình học của Mặt Trời do mắt thấy gây ra việc độ dài ngày lớn hơn theo định nghĩa. Mặc dù vậy, độ lệch này chỉ là vài phút.

Lý do thứ hai mà ngày dài hơn một chút là bởi khí quyển Trái Đất có thể khúc xạ ánh sáng Mặt Trời. Điều này cho phép chúng ta vẫn có thể quan sát được "quả cầu lửa" kể cả khi về mặt kỹ thuật nó đang ở dưới đường chân trời. Độ khúc xạ lại phụ thuộc vào áp suất không khí và nhiệt độ.

Theo chuyên trang Space, khi chúng ta nhìn thấy quả cầu lửa màu cam xuất hiện ngang đường chân trời, đó thực ra là ảo ảnh quang học, thực ra Mặt Trời đã đi qua đường chân trời vào thời khắc đó rồi.

Ngoài ra, càng đi xa về phương Bắc thì tốc độ ngày trở nên ngắn đi càng nhanh. Tại Washington, mỗi ngày sẽ ngắn đi 2 phút rưỡi cho tới đông chí, trong khi ở Miami con số đó là 90 giây. Nói cách khác, càng xa xích đạo, khác biệt giữa ngày và đêm từ thời điểm này đến đầu đông sẽ ngày càng lớn.

Bãi biển độc đáo ở Trung Quốc bình thường trong xanh nhưng đến mùa thu chuyển màu đỏ sặc sỡ đẹp mê hồn

Trên thực tế, màu đỏ rực của bãi biển này không phải do cát hay phù sa như nhiều người tưởng.