Hãy bước ra ngoài vào giữa trưa và kiểm tra bầu trời. Có khả năng, Mặt Trời không hoàn toàn ở chính giữa đỉnh đầu. Thực tế, tùy theo mùa trong năm, nó có thể khá lệch khỏi trung tâm. Đó không phải là ảo giác của bạn, đó là một đặc điểm thực tế, có thể dự đoán được của quỹ đạo của chúng ta. Mặt Trời di chuyển theo hình dạng số tám trong suốt cả năm. Hình dạng đó còn có tên gọi là analemma.
Hãy tưởng tượng bạn chụp một bức ảnh của Mặt Trời từ cùng một điểm vào cùng một thời điểm mỗi ngày trong một năm. Nếu ghép những hình ảnh đó lại, Mặt Trời sẽ không theo một đường thẳng. Nó sẽ vẽ một hình số tám vòng quanh trên bầu trời. Hình dạng đó chính là analemma.
Hình dạng kỳ lạ này thể hiện cách vị trí của Mặt Trời thay đổi theo thời gian, ngay cả khi nhìn từ cùng một giờ chính xác. Và nó không phải là ngẫu nhiên. Hình dạng và độ nghiêng của quỹ đạo Trái Đất khiến điều đó xảy ra như đồng hồ đã định sẵn.
Sự lệch hướng của Mặt Trời có hai nguyên nhân chính. Chúng đã được tích hợp sẵn trong cách Trái Đất di chuyển qua không gian:
- Nghiêng của Trái Đất: Hành tinh của chúng ta nghiêng khoảng 23,5 độ trên trục của nó. Nghiêng này tạo ra các mùa và cũng làm cho chiều cao của Mặt Trời trên bầu trời thay đổi mỗi ngày.
- Quỹ đạo hình ellipse: Trái Đất không quay quanh Mặt Trời theo hình tròn hoàn hảo. Nó hơi kéo dài. Điều đó có nghĩa là chúng ta di chuyển nhanh hơn trong một số phần của năm và chậm hơn trong các phần khác.
Hai đặc điểm kỳ lạ này phối hợp với nhau để gây rối mong đợi của chúng ta. Đó là lý do tại sao buổi trưa mặt trời (khi Mặt Trời ở đỉnh cao nhất trên bầu trời) không luôn luôn trùng với giờ trưa trên đồng hồ của bạn. Có những ngày nó đến sớm hơn, có ngày muộn hơn. Theo thời gian, điều này tạo thành các vòng lặp lệch của analemma.
Bạn có thể mong đợi Mặt Trời đạt đỉnh cao nhất vào lúc 12:00 trưa chính xác. Nhưng điều đó chỉ xảy ra vài ngày trong năm. Phần lớn thời gian, có sự khác biệt giữa “buổi trưa mặt trời” và “buổi trưa trung bình” (giờ mà điện thoại của bạn hiển thị).
Khoảng cách thời gian này gọi là “phương trình thời gian”. Nó có thể dao động tới 16 phút nhanh hoặc 14 phút chậm, tùy theo mùa. Đó là lý do vì sao đồng hồ mặt trời và đồng hồ treo tường không luôn luôn khớp nhau.
Về cơ bản, đồng hồ của chúng ta chạy theo thời gian trung bình. Còn Mặt Trời theo nhịp riêng của nó.
Hình dạng của analemma không chỉ là một đường cong đẹp mắt. Nó phản ánh cách hai đặc điểm quỹ đạo đó tương tác với nhau. Đây là lý do tại sao nó hình thành hình số tám đặc trưng đó:
- Vòng lệch: Vòng dưới (khoảng đầu tháng 1) thường lớn hơn vì Trái Đất di chuyển nhanh nhất khi nó gần Mặt Trời nhất.
- Thắt eo hẹp: Khoảng tháng 4 và tháng 8, Mặt Trời phù hợp hơn với thời gian đồng hồ, làm cho hình số tám bị nén lại ở giữa.
- Góc nghiêng: Hình dạng toàn bộ nghiêng đi vì trục của Trái Đất nghiêng, thay đổi độ cao của Mặt Trời xuất hiện suốt cả năm.
Nếu bạn sống ở Bắc bán cầu và hướng máy ảnh về phía nam, analemma sẽ hơi nghiêng sang phải. Ở bán cầu Nam, nó nghiêng sang trái.
Vị trí của bạn cũng ảnh hưởng đến cách bạn nhìn thấy analemma. Gần xích đạo, các vòng sẽ kéo dài theo chiều dọc hơn. Ở phía bắc hoặc nam xa hơn, hình dạng trông bị ép lại và thấp hơn trên bầu trời. Đó là lý do tại sao buổi trưa không bao giờ giống nhau ở New York và Nairobi.
Ngay cả trong cùng một quốc gia, buổi trưa mặt trời có thể đến vào lúc 12:07 ở thành phố này và 11:52 ở thành phố khác. Kinh độ cũng đóng vai trò quan trọng một cách tinh quái.
Analemma không chỉ là một điều kỳ lạ trên thiên thể. Nó là một lời nhắc nhở âm thầm rằng đồng hồ của chúng ta là sáng tạo của con người. Mặt Trời có lịch trình riêng, được hình thành bởi hình học vũ trụ. Khi bạn nhìn lên vào buổi trưa và Mặt Trời không ở nơi bạn mong đợi, đó không phải là muộn. Nó chỉ đang theo vòng lặp của riêng nó.
Vì vậy, lần tới ai đó nói với bạn rằng đã đến giờ trưa cao, đừng quá chắc chắn. Bầu trời có thể có những kế hoạch khác.