Tui biết là một nhật thực toàn phần trông như thế là vì mặt trời và mặt trăng cùng xuất hiện với kích cỡ y chang nhau trên bầu trời. Nếu vậy thì còn nơi nào khác trong hệ mặt trời (ví dụ việc chứng kiến một thiên thực từ bề mặt vệ tinh tự nhiên của một hành tinh khác) nơi điều tương tự diễn ra nhỉ?
(Trans: thiên thực là sự kiện khi một thiên thể đi vào vùng tối của thiên thể khác, ví dụ như nhật thực và nguyệt thực.)
_____________________
Post của bồ khiến tui siêu tò mò và nhiều bình luận ở đây khẳng định chúng ta chỉ đơn thuần là đặc biệt không thực sự thỏa mãn nên tui đã bỏ chút thời gian đi tìm hiểu nè. Công thức cho kích thước biểu kiến của một vật thể trên bầu trời sẽ cơ bản như sau <Kích thước biểu kiến> = 2*arctan(<bán kính của vật thể ở xa>/<khoảng cách từ người quan sát đến vật thể ở xa>).
Mẫu số ở đây bao gồm cả đường kính của vật mà người quan sát đang đứng trên, tức là không đáng kể khi quan sát mặt trời, nhưng lai quan trọng khi quan sát các vệ tinh tự nhiên, đặc biệt khi từ “bề mặt” của các hành tinh khí khổng lồ.
Một vài thông tin nhanh chưa xác thực:
_ Tui có tất cả mấy khoảng cách rồi đường kính từ wikipedia nên mấy bồ cứ lên đó tra cứu thoải mái nha.
_ Quỹ đạo của vật thể thực tế mang dáng ê-líp nên là kích thước biểu kiến của các vật cũng thay đổi theo đường đi của quỹ đạo. Tui đã áp dụng nửa trục lớn ê-líp (semi-major axis) để nắm ý về kích thước “trung bình” của vật thể trên bầu trời.
_ Quỹ đạo của vật thể thực tế có độ nghiêng, tức nghĩa có thể chỉ có 2 cơ hội ở bất kỳ quỹ đạo vật thể nào thật sự sẽ đi ngang Mặt Trời và hành tinh. Tui đã bỏ qua điều này vì mục đích của chúng ta, và quan trọng hơn cả là phía mặt nhìn thấy được của các vệ tinh mà tui đang xem xét thì không có độ nghiêng đáng kể nào cả.
_ Hành tinh khí khổng lồ không có bề mặt thực nào tại đỉnh mây, Tui đang dùng mấy thứ wikipedia có về bán kính trung bình nên điều này khả thi nếu mấy bồ ở trên mấy tàu không gian quay quanh các đỉnh mây.
_ Đặc biệt với các vệ tinh bé hơn ở những hành tinh vòng ngoài (Trans: gồm Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương, Sao Hải Vương), các số liệu đo được về quỹ đạo và đường kính có thể có sai số chênh lệch rất lớn.
Nên là, mấy bồ đừng có mà lên kế hoạch du lịch ở mấy hành tinh vòng ngoài để ngắm Nhật thực dựa trên bài viết này à nha.
Rồi giờ, ta sẽ đi đến từng hành tinh một nào!
Sao Thủy và Sao Kim không có bất kỳ vệ tinh tự nhiên nào, nên là quên hai đứa nó đi.
Trái Đất có em Mặt Trăng đáng yêu trưng dụng khoảng 31.6 phút góc (arc minute) trên bầu trời chúng ta, trong khi đó Mặt Trời chiếm khoảng 32.0 phút góc. Tức nghĩa chỉ có khoảng 1% khác biệt xét trung bình, chính điều này cũng tạo ra nhật thực gần như hoàn hảo của chúng ta. Đây cũng chính là tiêu chuẩn tương đối mà ta có thể dựa trên.
Sao Hỏa có hai vệ tinh tự nhiên, Phobos và Deimos. Cả hai đều bé tí nhưng cũng rất gần với Sao Hỏa. Cũng không gần đủ để va chạm đâu. Phobos, em bé to hơn và cũng gần hơn, chiếm khoảng 12.6 phút góc, còn Mặt Trời lại khoảng 21.0 phút góc, đồng nghĩa không thể có bất kỳ nhật thực toàn phần nào xảy ra trên Sao Hỏa.
Sao Mộc thì lại có hàng tá vệ tinh, nhưng chúng sẽ càng ngày càng bé và xa xôi khi ta xét ra xa khỏi hành tinh mẹ. Mặt Trời chỉ có khoảng 6.1 phút góc trên Sao Mộc. Các vệ tinh Galilean của Sao Mộc: Io, Europa, Ganymede, và Callisto tất thảy đều to hơn kích cỡ đó trên bầu trời, với Io thì chích xác sẽ còn to hơn Mặt Trăng với chúng ta vào khoảng 35.6 phút góc. Do vậy cả bốn chúng nó đều quá to cho những gì ta đang tìm kiếm. Thứ phù hợp khả dĩ nhất tiếp theo là Amalthea bé nhỏ xuất hiện trên bầu trời Sao Mộc khoảng 5.1 phút góc, nhưng lại quá nhỏ cho một nhật thực toàn phần. Đen thôi đỏ quên đi!
Sao Thổ cũng có hàng tá vệ tinh. Điều đặc biệt chính là Mặt Trời chỉ khoảng 3.3 phút góc, chỉ một phần mười kích cỡ ta thấy ở mái nhà Trái Đất. Bởi lẽ quá nhỏ bé, nó nghĩa là gần như toàn bộ vệ tinh lớn ở Sao Thổ đều đủ to đề hoàn toàn che khuất Mặt Trời, hay kể cả một vài vệ tinh bé hơn cũng có thể. Các vệ tinh quá to với thứ chúng ta tìm kiếm chính là Prometheus, Epimetheus, Janus, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, và Titan. Những người nghiên cứu Sao Thổ (Trans: OP để là Saturnologist xong chấm hỏi nên tui cũng chấm hỏi) (?) ngoài kia có lẽ để ý đến việc vệ tinh lớn Iapetus không được đề cập, nhưng nó quá ư là xa để che khuất Mặt Trời chỉ với mỗi 1.4 phút góc. Tuy nhiên! Vệ tinh nhỏ Pandora lại có nửa trục lớn ê-líp khoảng 141720 km và đường kính dài 81 km, cho ra kích thước biểu kiến khoảng 3.3. phút góc. Khi cân nhắc các số liệu chính xác hơn mà tui tính toán được, số sai khác ở đây chỉ bé hơn 0.1%! Do đó về lý thuyết, Pandora sẽ là một cặp ổn về kích cỡ so với Mặt Trời khi quan sát từ Sao Thổ. Vấn đề then chốt chính là Pandora lại không đủ lớn để thành hình cầu, nên mấy bồ khó thể nào đạt được một cặp bài trùng như Mặt Trăng chúng ta đâu. Tuy có thể vào năm thì mười (hoặc mười mấy) họa nào đó, ta lại có thể quan sát vào góc độ chính xác để trông thấy được một nhật thực đỉnh chóp mà mấy bồ luôn thích thú.
Xa hơn nữa là Sao Thiên Vương thì mặt trời chỉ to khoảng 1.67 phút góc. Chính vì vậy, một số lượng áp đảo các vệ tinh Sao Thiên Vương là quá lớn và sẽ hoàn toàn phủ đen Mặt Trời khi đi ngang qua, bao gồm cả nhưng vệ tinh lớn nữa. Trên thực tế, tui cũng không tìm thấy một cặp nào ổn, với hai đầu tiệm cận là Cupid vào khoảng 1.25 phút góc và Perdita vào 2.02 phút góc.
Ở Sao Hải Vương thì Mặt Trời giảm chỉ còn 1.06 phút góc, và tương tự như ở Sao Thiên Vương, các vệ tinh trọng yếu của nó sẽ che khuất mất tiêu Mặt Trời. Điều này bao gồm toàn bộ vệ tinh và kể cả Triton. Mọi thứ xa khỏi Triton thì lại quá bé nhỏ, hàu hết đều là bởi khoảng cách vạn dặm trùng dương với Sao Hải Vương.
Vui một xíu thì cân nhắc thêm hành tinh lùn là Sao Diêm Vương nè. Vệ tinh Charon của nó khổng lồ trên bầu trời với hơn 4 độ (degree, 1 độ = 60 phút góc). Cả bốn vệ tinh nhỏ của nó cũng đủ lớn để che khuất Mặt Trời nữa là, bởi lẽ Mặt Trời chỉ nhỏ bé với trung bình 0.81 phút góc ngoài này. Kerberos là gần nhất với 1.15, và nhờ quỹ đạo lệch tâm nghiêm trọng của Sao Diêm Vương, biết đâu mấy bồ lại có thể nhìn thấy một cặp nhật thực chuẩn hơn khi mà nó ở gần Mặt Trời hơn Sao Hải Vương.
TL;DR Các vệ tinh lớn của các hành tinh vòng ngoài nhìn chung là quá khổ so với nhật thực “chuẩn chỉnh” của chúng ta và sẽ khiến Mặt Trời ẩn thân chi thuật trọn vẹn. Mặt khác, các vệ tinh của hành tinh vòng trong (quanh Sao Hỏa) thì lại quá bé để che chắn toàn bộ Mặt Trời. Cặp tương đối sít sao là vệ tinh của Sao Thổ Pandora, thậm chí đây là cặp với kích thước trung bình phù hợp với Mặt Trời trên Sao Thổ còn hơn cả Mặt Trăng trên Trái Đất. Xui rủi thay Pandora lại không mang hình cầu, tức khả năng nhìn thấy một nhật thực “chuẩn chỉnh” như trên Trái Đất chả mấy khả quan đâu.
>u/e5dra5 (722 points)
Cảm ơn bồ nha! Chi tiết khủng khiếp luôn đó. Mặc dù chính xác mà nói nếu có câu hỏi về chứng kiến thiên thực được tạo bởi một vệ tinh trong khi đang đứng trên một vệ tinh khác. Các biến số tại vị trí đó chắc phải choáng ngợp mất.
Giờ thì, cho là với khả năng Pandora đạt được điều này – thử tưởng tượng rằng nó cũng mang hình cầu – tui lại phải thắc mắc là loại hiệu ứng vòng hoa (coronal effect) nào sẽ được nhìn thấy khi các kích thước tương đối nhỏ hơn nhiều so với ở Trái Đất.
Tui nghĩ là tụi mình đã chạm tay vào điểm tối ưu mà thiên văn học ban cho rồi.
>>u/kimballthenom (325 points)
Thêm cả lợi ích của việc ta có khả năng đứng trên bề mặt hành tinh này mà không bị nhấn chìm hay nghiền nát nữa.
>>>u/RachelMcAdamsWart (58 points)
Công bằng mà nói, nếu như bồ đứng trên một trong các điểm đó thì bồ không cần lăn tăn về thiên văn học làm gì.
>>u/stargate-command (37 points)
Không đơn thuần chỉ là điểm tối ưu, mà còn là cả một kỷ nguyên hoàn hảo nữa. Mặt Trăng nằm trên một quỹ đạo dần khiến nó đi ra xa hơn. vào khoảng 50 triệu năm nữa, chẳng có thiên thực đâu. Vào khoảng 50 triệu năm trước, Mặt Trăng ở gần hơn nhiều nên cũng chẳng có thiên thực nào.
Thật ra, 100 triệu năm nào phải khoảng thời gian ngắn, nhưng sẽ chả thấm là bao nếu cân nhắc vòng đời của các hành tinh và sự tiến hóa của các giống loài. Chỉ riêng việc hành tinh này ngự trị bởi chúng sinh tiến hóa mà thành, đã rất đáng kinh ngạc rồi. Tui gửi gắm 100% niềm tin vào những điều trùng hợp khó tin, dẫu nhiều lúc quá khó tin để là ngẫu nhiên. May chăng thiên thực có nhúng tay phần nào vào sự phát triển của chúng sinh. Tui chưa rõ bằng cách nào, nhưng có thể chỉ đơn giản như đẩy một đám sinh vật lại với nhau để thảnh thơi chiêm nghiệm lâu hơn bình thường chút thôi.
>>>u/Badbullet (20 points)
Thiên thực chỉ là việc che mất một vật thể, trong trường hợp này thì là Mặt Trời. Thiên thực đã có vào 50 triệu năm trước, và sẽ vẫn có vào 50 triệu năm sau thôi. Tổng số nhật thực vào 50 triệu năm trước sẽ cũng tương tự giờ thôi, chỉ là sẽ che nhiều phần của Mặt Trời hơn nên ít mấy con Corona hiện diện hơn. Sau 50 triệu năm, nó vẫn sẽ trông thật vĩ đại, như một con mắt to tướng trên bầu trời. Giả sử điều đó là bây giờ đi, văn minh nhân loại chắc vẫn sẽ tôn thờ sự kiện như thế thôi à.
>>u/Minigoalqueen (168 points)
Tui sẽ bổ sung vào phản hồi đỉnh chóp của u/ketchupkleenex rằng Luna (Trans: Mặt Trăng) tạo được gần như một thiên thực hoàn hảo TẠI THỜI ĐIỂM HIỆN TẠI. Luna đang chậm rãi di chuyển ra xa khỏi Trái Đất, và khi nó làm thế, càng ngày nó sẽ càng đi xa khỏi sự hoàn hảo trong tương lai. Nó hầu như chuẩn chỉnh bây giờ rồi.
>>>u/jason4747 (71 points)
Nếu bồ quay ngược thời gian về 65 triệu năm trước, bồ sẽ thấy rằng Mặt Trăng vốn gần Trái Đất hơn nhiều, chính xác là 10 mét tại 1 vị trí. Bởi vậy, nó thật sự đã đâm sầm vào đầu lũ khủng long và đó là lý do mà cả đám chúng nó tuyệt chủng hết cả. Điều này và cả thuốc lá…
>>>>u/Roneitis (23 points)
À, tui thấy việc vận động hành lang bài trừ thuốc lá ảnh hưởng lên bồ như nào rồi. Sự thật thực tế là lũ khủng long đã đi đời tất là bởi vì dầu hạt.
>>>u/Klekto123 (2 points)
Trong tương lai nhưng cụ thể là nhiều ngày, nhiều tháng, hay nhiều năm nhỉ?
>>>>u/Anonate (49 points)
Bồ dĩ nhiên có thể đo lường bằng mấy đơn vị đó… chỉ là nó sẽ là cả một đống bùi nhùi. Hằng hà sa số triệu triệu ngày lận.
Quỹ đạo của Mặt Trăng thì lại dịch ra phía xa 3.8cm mỗi năm.
>>>u/2mg1ml (7 points)
Có bồ nào biết lý do tại sao Mặt Trăng lại dần dịch ra xa không nhỉ?
>>>>u/JoseALerma (15 points)
Nó được tin là vậy bởi sự va chạm đã tạo ra nó, nhưng việc này về lý thuyết sẽ ngưng ngay khi Trái Đất và Mặt Trăng bị khóa thủy triều (tidally locked). Tuy nhiên, có vẻ điều này sẽ chẳng xảy ra cho đến khi thái dương hệ bị hủy diệt ngày Mặt Trời hóa siêu tân tinh.
Đọc thêm tại đây nha: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lunar_distance_(astronomy)
>>>>>u/shmameron (40 points)
Không có vẻ gì là Mặt Trời sẽ hóa siêu tân tinh đâu. Thay vào đó, nó sẽ phát triển thành sao khổng lồ đỏ, khả năng cao là sẽ nhấn chìm và hóa Trái Đất ra tro, trước khi lớp vỏ ngoài bị lột mất và trở thành sao lùn trắng.
>>>>>u/a_green_leaf (13 points)
Không đâu bồ, không phải sự va chạm nào đâu. Nó xảy ra bởi lực thủy triều (tidal forces) giữa Trái Đất và Mặt Trăng, lực này làm chậm việc Trái Đất quay và khiến Mặt Trăng di chuyển dần ra xa – cả hai việc này diễn ra rất chậm rãi thôi. Thêm nữa, như bồ nói đó, nó sẽ dừng ngay khi Trái Đất bị khóa thủy triều với Mặt Trăng. Dù là Mặt Trời sẽ cạn kiệt năng lượng trước lúc đó.
>u/JetKeel (62 points)
Tui nhớ tới một chủ để đã từ lâu rồi đưa ra câu hỏi đại khái như sau, “nếu sự sống văn minh là phổ biến trên khắp thiên hà, vậy điều đặc biệt nào sẽ khiến người ta du hành đến Trái Đất bởi cái hiếm hoi đó.” Thiên thực chính là câu trả lời.
>>u/CeruleanRuin (12 points)
Thử nghĩ mà xem nếu chúng ta khám phá ra một sự sống văn minh khác và họ cũng có những thiên thực hoàn hảo. Đột nhiên chúng ta lại phải bắt đầu hỏi rằng liệu Mặt Trăng có liên hệ như thế nào đến sự phát triển của loài người.
>u/nickelarse (45 points)
Đây là quang cảnh nhật thực trên Sao Hỏa được ghi lại vừa mới đây – thú vị đấy, nhưng không thực sự ấn tượng như ở Trái Đất
https://solarsystem.nasa.gov/…/what-does-a-solar…/
