Ngày 6/6 tới đây là thời điểm mà giới thiên văn học trên khắp thế giới đón chờ từ rất nhiều năm nay. Đó chính là một hiện tượng mà trung bình mỗi thế kỷ chỉ xảy ra 2 lần, cách nhau mỗi 8 năm: Hiện tượng Sao Kim đi qua Mặt Trời.
Hiện tượng này diễn ra khi nhìn từ Trái Đất, Sao Kim di chuyển qua đĩa Mặt Trời, giống như Mặt Trăng trong hiện tượng nhật thực. Tuy vậy, khác với Mặt Trăng, Sao Kim tuy lớn hơn nhưng ở xa Trái Đất hơn rất nhiều nên chúng ta sẽ thấy một chấm đen “khác thường” ở giữa Mặt Trời khi quan sát hiện tượng này.
Lần gần đây nhất, năm 2004, hàng triệu người trên khắp thế giới đã được quan sát và đây cũng là lần đầu tiên nhân loại chụp được ảnh hiện tượng này
Trong số các hiện tượng thiên văn có tính chu kỳ mà con người có thể tính toán và dự đoán trước, đây là hiện tượng có chu kỳ dài nhất. Nó diễn ra theo cặp 2 hiện tượng cách nhau 8 năm và mỗi cặp cách nhau xen kẽ 105 năm và 122 năm.
Các thời điểm xảy ra hiện tượng Sao Kim đi qua Mặt Trời trong 7 thế kỷ (màu trắng) và khoảng cách giữa chúng. Có thể dễ dàng nhận ra, thế kỷ XX không xảy ra hiện tượng này
Cho dù ở Việt Nam, nguyệt thực một phần ngày 4/6 gần như không thể quan sát được, thì chúng ta lại nằm trong khu vực thuận lợi cho phép quan sát gần như trọn vẹn hiện tượng thế kỷ này trong khoảng 6 tiếng đồng hồ.
Tuy nhiên không phải toàn bộ các khu vực trên Trái Đất đều có cơ hội quan sát được từ đầu đến cuối. Các khu vực quan sát trọn vẹn là châu Á Thái Bình Dương và Alaska. Châu Âu, một phần châu Phi và phần còn lại của châu Á có thể quan sát phần sau của hiện tượng này sau khi Mặt Trời mọc. Bắc và Trung Mỹ có thể quan sát được trước khi mặt trời lặn.
Các khu vực quan sát được hiện tượng Sao Kim đi qua Mặt Trời trên thế giới
Theo giờ Việt Nam (GMT+7), Sao Kim sẽ chạm vào rìa của Mặt Trời lúc 5h11, đi hoàn toàn vào trong đĩa Mặt Trời vào lúc 5h29. Tuy nhiên chúng ta chỉ có thể quan sát được sau khi Mặt Trời mọc lúc 5h14. Sao Kim sẽ bắt đầu đi ra khỏi đĩa Mặt Trời lúc 11h32 và hiện tượng kết thúc hoàn toàn lúc 11h49.
Một hiện tượng lịch sử
Hiện tượng này trông có vẻ rất tầm thường nhưng lại có một ý nghĩa khoa học rất lớn lao trong lịch sử thiên văn học. Kể từ phát minh kính thiên văn năm 1610 của Galile, nhân loại mới có 6 lần quan sát thành công hiện tượng này (năm 1631 không quan sát được do tính toán sai).
Do tính hiếm gặp của nó, có những nhà thiên văn suốt đời cũng chỉ được nghe kể về hiện tượng này mà không được một lần tận mắt quan sát, trong đó có Einstein và Hubble.
Nhà thiên văn học người Anh Jeremiah Horrocks là người đầu tiên quan sát hiện tượng Sao Kim đi qua Mặt Trời với mục đích khoa học vào năm 1639. Ông đã ước lượng và tính toán khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời là 95.6 triệu km, bằng 2/3 so với thực tế.
Nhà thiên văn học người Anh Jeremiah Horrocks là người đầu tiên quan sát hiện tượng Sao Kim đi qua Mặt Trời với mục đích khoa học vào năm 1639. Ông đã ước lượng và tính toán khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời là 95.6 triệu km, bằng 2/3 so với thực tế
Vào thế kỷ XVII, các nhà thiên văn vẫn chưa biết được chính xác khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời, để suy ra kích thước của cả Hệ Mặt Trời.
Năm 1716, Edmund Halley – nhà thiên văn học nổi tiếng với ngôi sao chổi cùng tên – đã có ý tưởng kêu gọi sự hợp tác của nhiều nhà thiên văn trên thế giới, lợi dụng hiện tượng Sao Kim đi qua Mặt Trời để tính ra khoảng cách Trái Đất – Mặt Trời.
Tuy vậy, ông đã qua đời năm 1742, 19 năm trước khi hiện tượng này xảy ra vào năm 1761. Nhưng những thế hệ các nhà thiên văn học sau đã tiếp bước ông. Họ đã cử người đi tới nhiều nơi như Siberi, Madagascar, NaUy... để thu thập số liệu vào năm đó.
Năm 1769, cùng nhiều nhà thiên văn khác trên thế giới, thuyền trưởng vĩ đại người Anh James Cook cũng đã quan sát hiện tượng này tại một mũi đất trên đảo Tahiti, nay được mang tên Mũi Sao Kim.
Phương pháp đo góc thị sai: Ở những nơi khác nhau trên Trái Đất, đường đi của Sao Kim qua đĩa Mặt Trời không giống nhau và dựa vào góc sai lệch đó, chúng ta có thể tính được khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời
Cũng vào năm 1761, nhà bác học nổi tiếng người Nga Mikhail Lomonosov đã quan sát và đưa ra giả thuyết rằng Sao Kim có khí quyển khi ông thấy một vành sáng mỏng quanh hành tinh này lúc nó ở rìa Mặt Trời do hiện tượng khúc xạ của bầu khí quyển.
Vành sáng mỏng quanh Sao Kim đưa đến giả thuyết của Lomonosov vào năm 1761
Ngoài ra, các nhà thiên văn học hiện đại còn quan tâm đến hiệu ứng giảm cường độ sáng của Mặt Trời trong suốt quá trình diễn ra hiện tượng, qua đó họ sẽ tìm hiểu và áp dụng vào việc phát hiện ra các vệ tinh có thể có sự sống, quay quanh các ngôi sao xa xôi mà các kính thiên văn không thể nhìn tới được.
Văn minh nhân loại và trình độ khoa học kỹ thuật của loài người đều có những bước tiến khác nhau giữa mỗi lần xảy ra hiện tượng. Mỗi lần xuất hiện, hiện tượng thiên nhiên kỳ thú này lại mang một cơ hội mới, chứa đựng những thông tin mới, luôn luôn cuốn hút con người sau hơn một thế kỷ chờ đợi.
Hiệu ứng giọt đen
Khi Sao Kim vừa đi lọt vào hoặc sắp đi ra chạm rìa của đĩa Mặt Trời, dường như có một vùng màu đen nối hành tinh này lại với rìa, làm cho nó giống một giọt nước màu đen.
Hiệu ứng này được ghi nhận trong các thế kỷ XVIII và XIX. Nhưng vào năm 2004, nhiều nhà thiên văn lại thông báo rằng họ không thấy hiệu ứng này. Điều đó đã dấy lên nhiều tranh luận và nhiều giả thuyết đã được đưa ra. Một giả thuyết cho rằng vào các thế kỷ trước, khi kính thiên văn còn chưa đạt được chất lượng như ngày nay, với độ phân giải thấp, người ta dễ dàng nhìn lầm hình ảnh và vẽ lại thành hình giọt nước.
Hiện nay, qua các hệ thống kính thiên văn tối tân, hiệu ứng kia không được ghi nhận. Tranh luận vẫn tiếp tục diễn ra vì cơ hội kiểm chứng chỉ là hai khoảnh khắc rất ngắn ngủi trong suốt hơn một thế kỷ dài, tạo nên một điều kỳ thú mà hết sức bí ẩn của khoa học.
Các cách quan sát an toàn
Cách quan sát hiện tượng này giống với cách quan sát nhật thực. Do đều là quan sát Mặt Trời nên để bảo đảm an toàn cho mắt, cần hết sức lưu ý khi quan sát. Có một số cách quan sát như sau:
Sử dụng kính lọc đeo mắt: loại kính này chuyên dụng cho việc quan sát Mặt Trời khi nhật thực, rất phổ biến. Tuy nhiên phải là loại kính tiêu chuẩn, đảm bảo an toàn, tuyệt đối không sử dụng kính râm, phim X-quang hay giấy bạc vì chúng chỉ làm giảm phần nào cường độ sáng chứ không ngăn chặn được các tia có hại cho mắt.
Sử dụng phim lọc Mặt Trời cho kính thiên văn: Đây cũng là loại phim chuyên dụng dành cho các loại kính thiên văn, cũng có tiêu chuẩn riêng biệt.
Các tấm phim này sẽ gắn trước vật kính và tuyệt đối không được để sau thị kính vì nó sẽ không chống được cường độ ánh sáng tập trung rất mạnh ở đó. Do Sao Kim là một chấm rất nhỏ nên sử dụng kính thiên văn sẽ quan sát dễ dàng hơn mắt thường.
Chiếu ảnh: Đây là cách làm rất đơn giản và phổ biến. Có thể sử dụng kính thiên văn, ống nhòm hay thậm chí là một lỗ nhỏ trên tấm bìa để chiếu hình ảnh Mặt Trời lên một màn ảnh.
Cách quan sát bằng việc chiếu ảnh của Mặt Trời trên một màn hứng
Ngoài ra, các trang web thiên văn trên thế giới còn tổ chức phát sóng trực tiếp video của cả quá trình hiện tượng diễn ra. Nếu gặp thời tiết bất lợi, trời nhiều mây, chúng ta vẫn có thể không phải bỏ lỡ sự kiện quan trọng này.
