Nội dung

ĐƯỜNG ĐI MỘT NĂM CỦA MẶT TRỜI

Cụm từ “đường đi của Mặt Trời giữa các sao” nghe có vẻ lạ tai đối với ai đó. Bởi lẽ ban ngày làm gì trông thấy sao. Vì thế rất khó nhận ra rằng Mặt Trời xê dịch so với các sao trên trời từ phải sang trái một cách từ từ (lùi dần), khoảng 10 một ngày đêm. Tuy nhiên có thể theo dõi thấy rằng trong một năm cảnh tượng bầu trời sao thay đổi dần dần. Đó  chính là hệ quả của việc Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời.

Đường dịch chuyển biểu kiến hàng năm của Mặt Trời trên nền sao được gọi là Hoàng đạo (tiếng Anh là ecliptic gốc từ tiếng Hy Lạp eclipsis nghĩa là "sự che khuất"), còn thời gian nó đi được một vòng trên Hoàng đạo được gọi là năm sao (tiếng Anh siderea year). Nó dài 365 ngày 6 giờ 9 phút 10 giây, hoặc 365,2564 ngày Mặt Trời trung bình.

Hoàng đạo và xích đạo trời cắt nhau ở một góc 23^o26’ tại các điểm Xuân phân và Thu phân. Mặt Trời ở điểm đầu thường là vào ngày 21-3, khi nó chuyển từ nửa thiên cầu nam lên nửa thiên cầu bắc. Mặt Trời ở điểm thứ hai vào ngày 23-9, khi chuyển từ nửa thiên cầu bắc sang nửa thiên cầu nam. Mặt Trời ở điểm gần phương bắc nhất trên Hoàng đạo vào ngày 22-6 (Hạ chí), còn gần phương nam nhất vào ngày 22- 12 (đông chí). Vào năm nhuận những ngày trên dịch đi một ngày.

Trong bốn điểm trên của Hoàng đạo thì Xuân phân là điểm chủ yếu nhất. Người ta tính một trong các thành phần tọa độ, xích kinh, chính là lấy điểm này làm mốc. Nó cũng được dùng để tính toán thời gian theo sao và năm trôpic (còn gọi là năm Xuân phân năm hồi quy hoặc năm thiên văn), tức là khoảng thời gian giữa hai lần kế tiếp tâm Mặt Trời đi qua điểm Xuân phân. Trước ta người ta còn gọi năm này là năm Mặt Trời, nhưng do tên gọi đó khá mơ hồ và dễ gây nhầm lẫn nên đã bỏ không dùng từ này.

Năm Xuân phân xác định sự thay đổi các mùa trên hành tinh chúng ta.

Bởi vì điểm Xuân phân di chuyển chậm giữa các sao do hiện tượng tiến động (tuế sai) của trục Trái Đất (xem mục “Trò đánh quay, hay là lịch sử lâu dài với các sao Bắc Cực”), nên năm Xuân phân ngắn hơn năm sao. Nó chỉ dài 365,2422 ngày Mặt Trời trung bình (tức là 365 ngày 5 giờ 48 phút 46 giây).

Khoảng 2000 năm trước, khi Hippac soạn danh mục sao (danh mục đầu tiên còn giữ được toàn vẹn tới ngày nay), thì điểm Xuân phân ở trong chòm sao Con Cừu. Đến bây giờ nó đã dịch đi dược gần 30⁰, sang chòm sao Đôi Cá, còn điểm Thu  phân thì từ chòm sao Cái Cân chuyển sang chòm sao Trinh Nữ. Nhưng theo truyền thống cực điểm phân vẫn được ký hiệu theo các chòm sao “phân” ngày xưa là Con Cừu  và cái Cân . Điều này cũng xảy đến với các điểm chí: Hạ chí trong chòm sao Con Trâu được ký hiệu bằng cung Con Cua , còn đông chí trong chòm sao Cung Thủ lại ký hiệu theo cung Con Dê .

Còn một điều nữa liên quan đến chuyển động biểu kiến hàng năm của Mặt Trời. Mặt Trời đi được một nửa Hoàng đạo từ Xuân phân đến Thu phân (từ 21 -3 đến 23-9) trong 186 ngày. Nửa kia,từ Thu phân đến Xuân phân Mặt Trời đi hết 179- 180 ngày. Nhưng hai nửa Hoàng đạo bằng nhau mỗi nửa 180⁰. Vậy là Mặt Trời chuyển động trên Hoàng đạo không đều. Sự không đều này phản ánh sự thay đổi tốc độ chuyển động thực của Trái Đất trên quỹ đạo elip quanh Mặt Trời.

Điều này dẫn tới việc các mùa dài ngắn khác nhau. Đối với ngươi dân bán cầu Bắc thì mùa xuân và mùa hè cộng lại dài hơn mùa thu và mùa đông 6 ngày. Vào các ngày 2-4 tháng 7, Trái Đất ở cách Mặt Trời xa hơn 5 triệu km so với các ngày 2-3 tháng 1, và chuyển động trên quỹ đạo chậm hơn theo định luật Keple thứ hai. Mùa hè Trái Đất nói chung nhận ít nhiệt của Mặt Trời hơn, nhưng mùa hè ở bán cầu Bắc (tức là mùa đông ở bán cầu Nam) lại dài hơn mùa đông bán cầu Bắc (tức là mùa hè bán cầu Nam). Vì thế bán cầu Bắc của Trái Đất ấm hơn bán cầu Nam.