Mặt trời nửa đêm là hiện tượng ở những vùng gần Bắc Cực và Nam Cực, vào mùa hè Mặt Trời không lặn suốt nhiều ngày, nửa đêm vẫn lơ lửng trên đường chân trời. Nguyên nhân là trục Trái Đất nghiêng, nên cũng những nơi ấy vào mùa đông lại có đêm vùng cực, Mặt Trời không mọc nhiều tuần liền.
Chào bạn, đây là Nhà Khám Phá. Ở Việt Nam, sáng nào Mặt Trời cũng mọc, tối nào cũng lặn, chỉ sớm muộn chút ít theo mùa. Nên tưởng tượng một nơi mà bạn đi ngủ lúc nửa đêm dưới ánh nắng, hay đi làm cả tháng trong bóng tối, đúng là một chuyện lạ cần kể kỹ.
Trục nghiêng của Trái Đất làm nên mùa
Trái Đất vừa tự quay quanh mình, mỗi vòng là một ngày đêm, vừa quay quanh Mặt Trời, mỗi vòng là một năm. Điều quan trọng là trục tự quay của Trái Đất không đứng thẳng mà nghiêng khoảng hai mươi ba độ rưỡi, và luôn nghiêng về cùng một hướng trong không gian.
Thế nên trong nửa năm, nửa phía bắc của Trái Đất nghiêng về phía Mặt Trời, nhận nắng nhiều và lâu hơn, đó là mùa hè của Bắc bán cầu. Nửa năm kia, nó nghiêng ra xa, nắng xiên và ngắn hơn, đó là mùa đông.
Bạn có thể thử ở nhà với một quả cam và cây đèn bàn. Xiên một que tăm qua quả cam làm trục, nghiêng nhẹ, rồi cầm quả cam đi một vòng quanh cây đèn mà giữ cho que tăm luôn nghiêng về cùng một phía. Bạn sẽ thấy có lúc đầu trên quả cam được chiếu sáng cả vòng, có lúc nằm trong bóng tối cả vòng.
Đầu trên quả cam chính là Bắc Cực. Thí nghiệm nhỏ ấy giải thích gần hết câu chuyện hôm nay.
Ở đâu thì Mặt Trời không lặn?
Càng gần cực, hiệu ứng càng mạnh. Có một đường tưởng tượng gọi là vòng Bắc Cực, nằm ở khoảng vĩ độ sáu mươi sáu độ rưỡi bắc. Từ đường đó trở lên, mỗi năm có ít nhất một ngày Mặt Trời không lặn và ít nhất một ngày Mặt Trời không mọc.
Đi lên xa hơn, số ngày không lặn tăng dần. Ở vùng bắc Na Uy, có nơi Mặt Trời không lặn khoảng hai tháng mùa hè. Ở chính Bắc Cực, Mặt Trời mọc một lần vào khoảng tháng ba, lơ lửng trên trời suốt sáu tháng, rồi lặn một lần vào khoảng tháng chín.
Lúc nửa đêm, Mặt Trời không đứng trên đỉnh đầu mà sà thấp, chạy vòng quanh đường chân trời, ánh nắng vàng cam như lúc hoàng hôn kéo dài mãi không dứt. Cảnh ấy là thứ du khách đến miền bắc châu Âu háo hức săn tìm.
Ở Nam bán cầu cũng vậy, nhưng lệch mùa: khi phương bắc có mặt trời nửa đêm vào tháng sáu thì Nam Cực đang chìm trong đêm dài, và ngược lại vào tháng mười hai.
Đêm vùng cực: khi Mặt Trời nghỉ cả tháng
Mùa đông ở các thị trấn phía trên vòng Bắc Cực, có những tuần Mặt Trời không nhô lên khỏi chân trời. Nhưng đêm vùng cực không phải lúc nào cũng tối đen như mực.
Ở những nơi không quá xa vòng cực, giữa trưa vẫn có vài giờ trời sáng mờ màu xanh lam, vì Mặt Trời chỉ nằm ngay dưới chân trời và ánh sáng bị khí quyển tán xạ lên. Người dân gọi đó là thời gian ánh sáng xanh, rất đẹp và dịu.
Đêm dài cũng là mùa tốt nhất để ngắm cực quang, vì trời đủ tối lâu. Người ta thắp nến, treo đèn, tụ họp nhiều hơn, và nhiều nơi có lễ hội đón Mặt Trời trở lại vào ngày đầu tiên nó nhô lên sau cả tháng vắng mặt.
Tuy vậy, thiếu nắng lâu ngày cũng ảnh hưởng tới tâm trạng và giấc ngủ của một số người. Ở các nước này, người ta chú ý ăn uống đủ chất, dùng đèn sáng trong nhà và giữ nếp sinh hoạt đều đặn để vượt qua mùa tối.
Sống ở nơi không có đêm thì ngủ thế nào?
Cơ thể người có một chiếc đồng hồ sinh học, dựa nhiều vào ánh sáng để biết lúc nào nên thức, lúc nào nên ngủ. Khi trời sáng cả đêm, chiếc đồng hồ ấy dễ bị rối.
Người dân vùng cực có những mẹo đơn giản: rèm cửa thật dày để phòng ngủ tối hẳn, giờ giấc cố định, tránh nhìn màn hình sáng trước khi ngủ. Trẻ con mùa hè ở đó vẫn phải đi ngủ đúng giờ dù ngoài cửa sổ trời nắng chang chang.
Động vật thì có cách riêng. Có một nghiên cứu về tuần lộc ở vùng cực cho thấy nhịp ngày đêm trong cơ thể chúng rất yếu vào những mùa không có ngày đêm rõ ràng, như thể chúng tắt bớt chiếc đồng hồ đi để sống theo nhu cầu kiếm ăn.
Chim di cư lại tận dụng mùa hè không đêm để kiếm mồi và nuôi con gần như liên tục, rồi bay về phương nam trước khi đêm dài đến. Mỗi loài một cách thích nghi với nhịp sống kỳ lạ ấy.
Vì sao ở Việt Nam ngày gần như dài đều?
Việt Nam nằm gần xích đạo hơn nhiều so với vùng cực. Ở gần xích đạo, dù trục Trái Đất nghiêng, Mặt Trời vẫn mọc và lặn mỗi ngày với độ dài ngày đêm chênh nhau không nhiều qua các mùa.
Ở Hà Nội, ngày dài nhất mùa hè và ngày ngắn nhất mùa đông chênh nhau khoảng hơn hai tiếng. Vào đến Sài Gòn, gần xích đạo hơn, độ chênh còn ít hơn nữa, quanh năm ngày đêm gần như chia đôi.
Đó cũng là một lý do khiến mùa ở miền Nam không rõ bốn mùa như miền Bắc, mà chủ yếu chia thành mùa mưa và mùa khô. Nhiệt độ ở đó ít đổi theo độ dài ngày, mà đổi theo gió mùa và mưa.
Lần tới vào ngày hạ chí, khoảng hai mươi mốt tháng sáu, cả nhà thử ghi lại giờ Mặt Trời mọc và lặn, rồi so với ngày đông chí khoảng hai mươi hai tháng mười hai. Con số chênh nhỏ ấy là lời nhắc rằng ở một nơi khác trên Trái Đất, cùng ngày đó, Mặt Trời đang không lặn.
Câu hỏi thường gặp
Đêm trắng ở một số thành phố có phải mặt trời nửa đêm không?
Không hẳn. Đêm trắng là khi Mặt Trời có lặn nhưng chỉ lặn hơi thấp dưới chân trời, trời không tối hẳn suốt đêm, thường gặp ở các thành phố nằm hơi dưới vòng Bắc Cực. Mặt trời nửa đêm là khi Mặt Trời hoàn toàn không lặn.
Ở Bắc Cực một năm có bao nhiêu ngày và đêm?
Đúng tại Bắc Cực, gần như chỉ có một ngày dài khoảng sáu tháng và một đêm dài khoảng sáu tháng. Khoảng chuyển tiếp có những tuần chạng vạng khi Mặt Trời nằm sát chân trời.
Vì sao trục Trái Đất lại nghiêng?
Các nhà khoa học cho rằng độ nghiêng là kết quả của những va chạm lớn trong thời kỳ Trái Đất mới hình thành. Mặt Trăng giúp giữ cho độ nghiêng ấy khá ổn định qua thời gian dài.
Ở Nam Cực có người sống vào mùa đêm dài không?
Có, một số trạm nghiên cứu khoa học có người ở lại qua mùa đông, sống nhiều tháng không thấy Mặt Trời. Họ được chuẩn bị kỹ về tâm lý, thực phẩm và lịch sinh hoạt trước khi ở lại.
Ngày dài nhất trong năm ở Việt Nam là ngày nào?
Ngày dài nhất là vào khoảng hạ chí, quanh ngày hai mươi mốt tháng sáu, khi Bắc bán cầu nghiêng về phía Mặt Trời nhiều nhất. Ngày ngắn nhất rơi vào khoảng đông chí, quanh ngày hai mươi hai tháng mười hai.
