Thiên Văn Học

Bầu trời được phân chia như thế nào?

Người ta nhóm các vì sao thành chòm sao và đặt tên cho chúng với mục đích chính là để định hướng bầu trời, và phân chia các vùng trời.

phân chia bầu trời

Nếu chịu khó quan sát bầu trời ta sẽ nhận ra nhiều điều thú vị về các vì sao. Ta sẽ thấy phần lớn các vì sao trên bầu trời không thay đổi vị trí, trong khi có một số thiên thể thì di chuyển, rõ ràng nhất là Mặt Trời và Mặt Trăng, khó nhận ra hơn là các hành tinh. Ta cùng tìm hiểu về vấn đề này, và tên gọi các chòm sao có ý nghĩa gì.

Mặt trời mọc và lặn

Chúng ta mô tả chuyển động của các vì sao vào ban đêm, nhưng còn ban ngày thì sao? Chúng vẫn chuyển động vào ban ngày, nhưng vì Mặt Trời quá sáng, khỏa lấp ánh sáng của các  vì sao, nên chúng ta không nhìn thấy chúng. (Riêng Mặt Trăng thì có thể nhìn thấy vào ban ngày). Vào một thời điểm bất kỳ của một ngày bất kỳ nào đó, Mặt Trời sẽ nằm ở một vị trí cụ thể trên thiên cầu tưởng tượng mà chúng ta đã mô tả trong bài viết trước. Khi Mặt Trời mọc – tức là khi Trái Đất xoay đến chỗ Mặt Trời sẽ nhô lên ở đường chân trời của người quan sát – thì ánh sáng mặt trời sẽ phát tỏa các phân tử vào trong khí quyển, lấp đầy bầu trời của chúng ta bằng ánh sáng, và che khuất các vì sao trên bầu trời.

Trong hàng ngàn năm các nhà thiên văn luôn tin rằng Mặt Trời không chỉ có mọc và lặn, nó còn có ý nghĩa nhiều hơn thế. Mặt Trời thay đổi vị trí một cách đều đặn trên thiên cầu, mỗi ngày sẽ dịch chuyển khoảng 1 độ về phía tây so với các vì sao. Chẳng hạn như, vào lúc 9h ngày hôm nay, Mặt Trời cách chòm Sư Tử một góc 5 độ, thì 9h sáng hôm sau sẽ cách 6 độ.

Vậy nên một cách rất hợp lý, các nhà thiên văn học cổ đại nghĩ rằng Mặt Trời xoay quanh Trái Đất, cứ 1 năm là đi hết một vòng. Tất nhiên ngày nay chúng ta biết rằng không phải Mặt Trời xoay quanh Trái Đất, mà chính Trái Đất xoay quanh Mặt Trời. Nhưng trong cả hai trường hợp thì hiệu ứng quan sát cả chúng ta là như nhau: vị trí Mặt Trời trên bầu trời thay đổi mỗi ngày. Cũng giống như khi đi vòng quanh một đống lửa trại, bạn sẽ thấy ánh lửa xuất hiện trước từng người ngồi quanh đống lửa.

Lộ trình di chuyển của Mặt Trời trong một năm vạch thành một đường tròn trên thiên cầu, chúng ta gọi là ecliptic – đường Hoàng đạo (Trong tiếng Việt, hoàng có nghĩa là Mặt Trời, còn đạo nghĩa là đường đi – xem hình dưới). Trái Đất sẽ phải xoay đủ một vòng thì Mặt Trời lại mọc.

Các chòm sao trên đường Hoàng đạo. Khi Trái Đất xoay quanh Mặt Trời, chúng ta sẽ nhìn thấy Mặt Trời di chuyển trên bầu trời.
Các chòm sao trên đường Hoàng đạo. Khi Trái Đất xoay quanh Mặt Trời, chúng ta sẽ nhìn thấy Mặt Trời di chuyển trên bầu trời. Đường tròn mà ta nhìn thấy Mặt Trời di chuyển trong một năm được gọi là Hoàng đạo. Khi di chuyển trên Hoàng đạo, đều đặn mỗi tháng Mặt Trời sẽ đi qua một chòm sao, tổng cộng là 12 chòm, ta gọi là 12 chòm Hoàng đạo.

Khi các tháng trôi qua, và chúng ta thấy Mặt Trời xuất hiện ở các vị trí khác nhau trên quỹ đạo, và vì thế các vì sao phía sau nó cũng thay đổi quang cảnh, nếu như mà ta có nhìn thấy chúng vào ban ngày. Trên thực tế, chúng ta có thể biết các vì sao nào nằm phía sau Mặt Trời bằng cách quan sát chiều ngược lại của chúng vào ban đêm. Sau một năm, khi Trái Đất đã xoay đủ một vòng quanh Mặt Trời, Mặt Trời cũng se đi hết một vòng trên thiên cầu, hoàn tất đường Hoàng đạo của nó như mắt chúng ta nhìn thấy.

Các chòm sao trên đường Hoàng đạo

Chòm sao trên đường hoàng đạoThời gian Mặt Trời đi qua chúng
Ma Kết21/01 – 16/02
Bảo Bình16/02 – 11/03
Song Ngư11/03 – 18/04
Bạch Dương18/04 – 13/05
Kim Ngưu13/05 – 22/06
Song Tử22/06 – 21/07
Cự Giải21/07 – 10/08
Sư Tử10/08 – 16/09
Xử Nữ16/09 – 31/10
Thiên Bình31/10 – 23/11
Thiên Yết23/11 – 29/11
Xà Phu29/11 – 18/12
Nhân Mã18/12 – 21/01

Đường hoàng đạo không nằm trùng với đường xích đạo của thiên cầu nhưng nghiêng một góc 23.5 độ. Hay nói cách khác, đường hoàng đạo của Mặt Trời không có liên quan gì tới xích đạo của Trái Đất. Lý do là vì trục trái đất nghiêng một góc 23.5 độ so chứ không thẳng đứng, các bạn xem hình để hình dung. Nghiêng như vậy không phải chuyện hiếm gặp ở các thiên thể, sao Uranus và sao Pluto nghiêng tới mức chúng xoay quanh mặt trời bằng phần hông của mình.

Chính do độ nghiêng của đường hoàng đạo so với xích đạo của Trái Đất nên Mặt Trời di chuyển về phía bắc và phía nam của bầu trời khi mùa thay đổi. Chúng ta sẽ thảo luận kỹ hơn vấn đề này trong một bài viết khác.

Trục nghiêng của thiên cầu. Đường xích đạo của thiên cầu nghiêng 23.5 độ so với đường Hoàng đạo. Vậy nên Bắc Mỹ và châu Âu vào tháng Sáu sẽ thấy Mặt Trời nằm ở phía bắc đường xích đạo và nằm cao trên bầu trời (ngày sẽ dài), còn tháng Mười Hai thì Mặt Trời sẽ nằm phía nam đường Hoàng đạo, và nằm thấp trên bầu trời (ngày sẽ ngắn)

Các vì sao đứng yên và các vì sao lang thang

Mặt Trời không phải là vật thể duy nhất ta thấy di chuyển giữa các vì sao. Mặt Trăng và các hành tinh mà mắt thường có thể nhìn thấy – sao Thủy, sao Kim, sao Hỏa, sao Thổ, sao Mộc, và sao Thiên Vương (tuy khá mờ) – cũng chầm chậm thay đổi vị trí của chúng từng ngày. Trong một ngày, Mặt Trăng và các hành tinh cùng nhau mọc và lặn khi Trái Đất xoay tròn, tương tự như Mặt Trời, và mỗi hành tinh đều có cách di chuyển riêng của chúng. Người Hy Lạp từ 2000 năm trước đã quan sát thấy cách chuyển động của các hành tinh, và phân biệt những vì sao đứng yên – những vì sao giữ nguyên vị trí so với nhau qua nhiều thế hệ – và những vì sao lang thang, hay hành tinh. Chữ “hành tinh” trong tiếng Việt chúng ta hợp bởi hai chữ hành – nghĩa là di chuyển tinh – nghĩa là ngôi sao.

Ngày nay, chúng ta không xem Mặt Trời và Mặt Trăng là hành tinh, nhưng thiên văn học cổ đại thì dùng từ hành tinh để chỉ cả bảy thiên thể di chuyển trên bầu trời, trong đó có Mặt Trời và Mặt Trăng. Phần lớn thiên văn học cổ đại tập trung quan sát và dự đoán chuyển động của các vì sao lang thang này. Họ thậm chí còn lấy tên của bảy vì sao lang thang đó đặt tên cho từng ngày trong tuần. Mặt Trăng, thiên thể gần gũi nhất với Trái Đất, là dễ quan sát chuyển động hơn cả. Nó đi hết một vòng quanh bầu trời trong vòng 1 tháng. Mỗi ngày nó di chuyển 12 độ.

Quỹ đạo di chuyển của Mặt Trăng và các hành tinh trên bầu trời cũng đi theo đường hoàng đạo, tuy không hoàn toàn trùng với nó. Vậy nên, quỹ đạo của chúng, cùng với đường hoàng đạo, gần như nằm trên cùng một mặt phẳng. Ta luôn luôn có thể tìm thấy Mặt Trời, Mặt Trăng, và các hành tinh trong phạm vi 18 độ quanh đường hoàng đạo, và ta gọi đó là vành đai hoàng đạo.

Chuyển động mà ta quan sát được của các hành tinh trên bầu trời trong vòng một tháng là kết hợp của hai yếu tố, bản thân hành tinh di chuyển, cộng với chuyển động của Trái Đất xoay quanh Mặt Trời. Kết quả là, quỹ đạo của chúng khá phức tạp. Như chúng ta thấy, tính phức tạp này đã thách thức các nhà thiên văn trong nhiều thế kỷ trong việc tìm cách giải thích nó.

Nhóm sao, chòm sao và sự phân chia vùng trời

Phía sau các hành tinh, Mặt Trời và Mặt Trăng là bầu trời các vì sao. Mắt thường của chúng ta có thể nhìn thấy khoảng 3000 vì sao vào một ngày đẹp trời và bạn ở một nơi vắng vẻ. Từ thời cổ đại, người ta đã nhóm các vì sao lại với nhau thành các hình thù mà họ thấy phù hợp hoặc tưởng tượng ra, và gọi đó là chòm sao. Mỗi nền văn minh đều có một hệ thống các chòm sao khác nhau với những tên gọi khác nhau và những câu chuyện khác nhau về nguồn gốc của chúng. Người Trung Quốc, Ai Cập, Hy Lạp, mỗi nơi một kiểu. Các chòm sao giúp người ta dễ định hướng mọi thứ trên bầu trời hơn, khiến cho bầu trời trở nên bí ẩn, lôi cuốn hơn, và những gì trên đó có ý nghĩa với con người hơn.

Có một số chòm sao rất quen thuộc và nổi tiếng, như chòm Đại Hùng, chòm Tiểu Hùng, chòm Orion (Thợ Săn). Tuy nhiên, nhiều chòm sao hoàn toàn xa lạ với người bình thường như chúng ta. Vậy nên, đầu thế kỷ 20, giới thiên văn từ nhiều quốc gia đã thống nhất thiết lập một hệ thống các chòm sao chính thức cho bầu trời.

(a) Chòm Orion và xung quanh là các chòm sao lân cận, được minh họa trong một tấm bản đồ sao thế kỷ 17 do Heveliius vẽ.
(a) Chòm Orion và xung quanh là các chòm sao lân cận, được minh họa trong một tấm bản đồ sao thế kỷ 17 do Heveliius vẽ. (b) Hình chụp vùng trời Orion trong đó có chòm Orion. Để ý ba vì sao sáng tạo thành thắt lưng của chàng thợ săn.

Ngày nay, người ta dùng từ constellation trong tiếng Anh, mà tiếng Việt có thể dịch là nhóm sao, để chỉ một trong 88 vùng trời đã được giới thiên văn phân chia, tương tự như nước Mỹ được chia thành 50 bang. Các biên giới giữa những chòm sao là những đường kẻ tưởng tượng chạy từ bắc xuống nam và từ đông sang tây, sao cho mỗi điểm trên bầu trời đều thuộc về một chòm sao cụ thể nào đó. Tuy nhiên, cũng như các bang của Mỹ, không phải mọi chòm sao đều có diện tích như nhau. Người ta cũng đặt tên cho các chòm sao theo tên gọi La Tinh của những chòm sao Hy Lạp nằm bên trong vùng trời đó. Vậy nên, khi nói tới chòm sao Orion tức là ta đang nói tới một vùng trời hình vuông, trong đó có nhiều thiên thể, và có các vì sao hợp thành chòm Orion như tưởng tượng của người Hy Lạp. Một số người dùng thuật ngữ asterism – chòm sao để chỉ cụ thể chòm sao nằm bên trong vùng trời, phân biệt với từ constellation – nhóm sao để chỉ cả vùng trời mang tên chòm sao đó. Ví dụ như, Đại Hùng là một chòm sao nằm bên trong nhóm sao Đại Hùng.

Nhiều khi chúng ta thấy hình dạng các chòm sao chẳng liên quan gì đến tên gọi của chúng. Nhưng thật ra, người xưa đặt tên cho các chòm sao không phải vì trông chúng giống tên gọi ấy (tương tự như thành phố Hồ Chí Minh trên bản đồ trông không hề giống chân dung Hồ Chí Minh). Mục đích đặt tên là để phân chia các vùng trời, và họ dùng tên của những nhân vật trong truyền thuyết, hay những anh hùng nổi tiếng, hay tên động vật, để đặt. Đặt xong rồi thì cũng ráng vẽ những chòm sao cho ra được hình thù của cái tên họ đặt.

5/5 - (3 votes)

Các bài viết trong chuyên mục Kiến Thức này được biên dịch hoặc sưu tầm bởi Dịch Thuật Lightway. Trang đặt quảng cáo để có kinh phí duy trì. Nếu bài viết hữu ích với bạn, hãy kích vào quảng cáo ủng hộ trang nhé.

Khám phá với Lightway

Kích quảng cáo ủng hộ trang

Bạn có bình luận gì không?