Sao băng không phải ngôi sao rơi. Đó là vệt sáng do một hạt bụi hoặc mảnh đá rất nhỏ từ không gian lao vào khí quyển Trái Đất với tốc độ hàng chục km mỗi giây, bị nén và nung nóng tới mức cháy sáng rồi biến mất ở độ cao khoảng 80–120 km. Phần lớn các hạt này chỉ nhỏ cỡ hạt cát. Mưa sao băng là khi Trái Đất đi xuyên qua một dải bụi do sao chổi (đôi khi là tiểu hành tinh) để lại trên quỹ đạo, khiến trong một đêm có thể thấy hàng chục vệt sáng mỗi giờ.
Vì Trái Đất đi qua cùng dải bụi vào cùng thời điểm mỗi năm, các trận mưa sao băng lớn có lịch gần như cố định. Ba trận đáng thức khuya nhất với người ở Việt Nam là Song Tử giữa tháng 12, Anh Tiên giữa tháng 8 và Quadrantids đầu tháng 1. Dưới đây là lịch cụ thể, cách chọn giờ, chọn chỗ và những hiểu lầm khiến nhiều người ngồi cả đêm mà không thấy vệt nào.
Sao băng, thiên thạch, vẫn thạch: gọi tên cho đúng
Thiên thạch (meteoroid). Mảnh đá hoặc bụi đang bay trong không gian, kích thước từ hạt bụi tới vài mét. Lớn hơn nữa thì được gọi là tiểu hành tinh.
Sao băng (meteor). Vệt sáng ta thấy khi thiên thạch đi vào khí quyển và bốc cháy. Tốc độ vào khí quyển từ khoảng 11 tới 72 km mỗi giây, nhanh gấp hàng chục lần viên đạn. Ánh sáng chủ yếu không phải do "ma sát" như nhiều người nghĩ, mà do không khí phía trước bị nén cực mạnh, nóng lên tới hàng nghìn độ, làm bốc hơi vật chất và phát sáng.
Cầu lửa (fireball). Sao băng rất sáng, sáng hơn cả Sao Kim, thường do mảnh lớn cỡ viên bi trở lên. Có khi để lại vệt khói sáng lơ lửng vài giây, hiếm hơn có thể nghe tiếng nổ trầm vọng xuống sau đó.
Vẫn thạch (meteorite). Phần còn sót lại rơi xuống tới mặt đất. Đa số sao băng cháy hết trên cao, chỉ những mảnh đủ lớn và đủ chắc mới còn lại. Các mảnh từ mưa sao băng do sao chổi gần như không bao giờ rơi tới đất vì chúng xốp và nhẹ.
Vì sao mọi vệt sáng như tỏa ra từ một điểm? Các hạt bụi trong cùng một dải bay song song với nhau. Giống như khi lái xe giữa trời tuyết, các bông tuyết như phóng ra từ một điểm phía trước. Điểm đó trên bầu trời gọi là điểm tỏa sáng, và trận mưa sao băng được đặt tên theo chòm sao chứa điểm này: Song Tử, Anh Tiên, Sư Tử.
Lịch các trận mưa sao băng lớn hằng năm
Ngày cực điểm có thể xê dịch một ngày tùy năm. ZHR là số vệt tối đa một người có thể thấy mỗi giờ trong điều kiện lý tưởng: trời tối hoàn toàn, điểm tỏa sáng ở thiên đỉnh. Thực tế ở Việt Nam, nhất là gần thành phố, thường chỉ thấy khoảng một phần ba đến một nửa con số này.
| Trận mưa | Hoạt động | Đêm cực điểm | ZHR khoảng | Nguồn bụi |
|---|---|---|---|---|
| Quadrantids | Cuối tháng 12 – giữa tháng 1 | Đêm 3 rạng sáng 4/1 | 80–120, cực điểm rất ngắn | Tiểu hành tinh 2003 EH1 |
| Thiên Cầm (Lyrids) | Giữa – cuối tháng 4 | Khoảng 22–23/4 | 15–20 | Sao chổi Thatcher |
| Bảo Bình Eta | Cuối tháng 4 – cuối tháng 5 | Khoảng 5–6/5 | 40–60, thấp hơn ở Bắc bán cầu | Sao chổi Halley |
| Anh Tiên (Perseids) | Giữa tháng 7 – cuối tháng 8 | Đêm 12 rạng sáng 13/8 | Khoảng 100 | Sao chổi Swift–Tuttle |
| Lạp Hộ (Orionids) | Tháng 10 – đầu tháng 11 | Khoảng 21–22/10 | 15–20 | Sao chổi Halley |
| Sư Tử (Leonids) | Tháng 11 | Khoảng 17–18/11 | 10–15 | Sao chổi Tempel–Tuttle |
| Song Tử (Geminids) | Đầu – cuối tháng 12 | Đêm 13 rạng sáng 14/12 | 120–150 | Tiểu hành tinh 3200 Phaethon |
Với người ở Việt Nam, Song Tử thường là lựa chọn tốt nhất: nhiều vệt, vệt chậm và sáng, lại rơi vào mùa khô ở miền Nam và trời hanh ở miền Bắc, ít mây hơn. Anh Tiên rất nổi tiếng nhưng tháng 8 là mùa mưa ở phần lớn cả nước, mây hay che. Hai trận mưa từ bụi sao chổi Halley, tháng 5 và tháng 10, là dịp để "gặp" sao chổi nổi tiếng nhất lịch sử trong khi phải đợi tới năm 2061 nó mới quay lại.
Vì sao có năm mưa sao băng dày đặc, có năm thưa thớt
Dải bụi của một sao chổi không đều. Mỗi lần sao chổi bay gần Mặt Trời, băng trên nhân của nó bốc hơi, nhả ra một luồng bụi mới. Theo thời gian, các luồng bụi tản ra dọc quỹ đạo, nhưng những luồng còn trẻ thì vẫn đậm đặc. Năm nào Trái Đất cắt trúng một luồng bụi trẻ như vậy, số vệt có thể tăng vọt gấp nhiều lần bình thường, gọi là bão sao băng.
Trận Sư Tử là ví dụ nổi tiếng nhất. Bình thường nó chỉ cho khoảng mươi vệt mỗi giờ, nhưng các năm 1833 và 1966 người quan sát ở Bắc Mỹ thấy hàng nghìn, thậm chí hàng chục nghìn vệt mỗi giờ trong thời gian ngắn, như mưa thật. Đợt năm 1833 còn được coi là cột mốc khai sinh ngành nghiên cứu sao băng hiện đại, vì nó khiến các nhà khoa học nhận ra hiện tượng có điểm tỏa sáng và lặp lại theo chu kỳ. Sao chổi Tempel–Tuttle mẹ của trận Sư Tử quay lại khoảng 33 năm một lần, nên những năm gần lúc nó đi qua thường đáng chú ý hơn.
Ngày nay các nhóm tính toán quỹ đạo bụi có thể dự báo khá chính xác năm nào có khả năng bùng lên. Vì thế trước mỗi trận lớn, bạn nên đọc thông tin dự báo cho năm đó thay vì chỉ dựa vào con số ZHR trung bình trong bảng ở trên, đồng thời xem dự báo mây của khu vực mình định đến.
Cách ngắm mưa sao băng: làm đúng để thấy nhiều nhất
Không cần kính thiên văn hay ống nhòm; thứ bạn cần là trời tối, kiên nhẫn và một tấm thảm.
- Xem độ sáng của Mặt Trăng trước. Đây là yếu tố quyết định mà nhiều người quên. Nếu đêm cực điểm trùng trăng gần tròn, ánh trăng sẽ xóa đi phần lớn vệt mờ. Năm nào cực điểm rơi gần trăng non thì đó là năm đẹp.
- Chọn giờ sau nửa đêm. Thường từ khoảng 1–2 giờ sáng tới trước bình minh là thời gian thấy nhiều nhất, vì lúc đó điểm tỏa sáng lên cao và phía Trái Đất bạn đang đứng hướng về chiều chuyển động trên quỹ đạo, "đâm" vào dải bụi. Song Tử là ngoại lệ dễ chịu: từ khoảng 21–22 giờ đã thấy khá nhiều.
- Rời xa ánh đèn. Ngoại ô, cánh đồng, bãi biển vắng, vùng cao như Đà Lạt (Lâm Đồng), Mộc Châu (Sơn La), cao nguyên đá ở Hà Giang (nay thuộc Tuyên Quang) đều tốt hơn nội thành nhiều lần. Giữa thành phố chỉ thấy vài vệt sáng nhất.
- Cho mắt quen bóng tối 20–30 phút. Không nhìn điện thoại trong lúc này. Nếu cần soi, dùng đèn pin đỏ hoặc bật chế độ ánh sáng đỏ; ánh sáng trắng làm mắt mất khả năng nhìn tối, phải chờ lại từ đầu.
- Nằm ngửa, nhìn bao quát. Đừng nhìn chằm chằm vào điểm tỏa sáng: sao băng xuất hiện khắp bầu trời, vệt ở xa điểm tỏa sáng thường dài và đẹp hơn. Nhìn vùng trời cao khoảng hai phần ba, nơi trời tối nhất và ít mây.
- Ở lại ít nhất một giờ. Sao băng đến không đều, có lúc mười phút không thấy gì rồi liền ba vệt. Mang áo khoác, thuốc chống muỗi, nước ấm; trời vùng cao lúc gần sáng có thể lạnh dưới 10°C vào tháng 12.
Đi ngắm sao ở nơi vắng lúc nửa đêm nên đi theo nhóm, báo trước cho người nhà, tránh đỉnh đồi không lối mòn và bờ biển lúc nước lên.
Chụp sao băng bằng điện thoại và máy ảnh
Chụp sao băng khó hơn chụp sao thường vì không ai biết vệt sáng sẽ xuất hiện ở đâu và lúc nào. Nguyên tắc chung là chụp liên tục nhiều khung phơi sáng dài rồi lọc lại, chứ không phải chờ thấy rồi mới bấm, vì một vệt chỉ kéo dài chưa tới một giây.
Với điện thoại: đặt máy lên chân máy hoặc tựa chắc vào ba lô, chuyển sang chế độ chụp đêm hoặc chế độ chuyên nghiệp. Nếu chỉnh tay được, thử thời gian phơi sáng 10–30 giây, ISO khoảng 800–3200, lấy nét tay về vô cực, tắt đèn flash. Một số máy có chế độ chụp tự động theo chu kỳ giúp bấm liên tục. Hướng ống kính góc rộng nhất vào vùng trời rộng, cách điểm tỏa sáng khoảng 40–60 độ. Tên và vị trí các tùy chọn khác nhau theo hãng và phiên bản phần mềm.
Với máy ảnh: ống kính góc rộng khẩu lớn (khoảng f/2.8 hoặc lớn hơn), phơi sáng 15–25 giây để sao không bị kéo vệt, ISO 1600–3200, dùng dây bấm mềm hoặc chế độ chụp ngắt quãng cả giờ liền. Sau đó lướt qua hàng trăm ảnh, thường chỉ vài tấm có vệt đẹp. Đừng quên một điều quan trọng không kém: thỉnh thoảng rời mắt khỏi máy để tự ngắm, vì cảm giác thấy một quả cầu lửa vụt qua bằng mắt thường không bức ảnh nào thay được.
Câu hỏi thường gặp
Ước khi thấy sao băng có cơ sở khoa học không?
Không. Đây là một phong tục vui và lãng mạn ở nhiều nơi, không có cơ sở khoa học. Sao băng chỉ là hạt bụi bốc cháy. Dù vậy, việc thức khuya cùng người thân, nằm ngắm trời đầy sao vẫn là trải nghiệm đáng nhớ, ước hay không tùy bạn.
Sao băng có rơi trúng người hay nhà cửa không?
Gần như không. Hầu hết sao băng cháy hết ở độ cao trên 70 km. Vẫn thạch rơi tới mặt đất có xảy ra, nhưng phần lớn rơi xuống biển hoặc vùng không người. Trường hợp vẫn thạch trúng người được ghi nhận rõ ràng là cực hiếm trong lịch sử.
Mưa sao băng có nguy hiểm cho vệ tinh và trạm vũ trụ không?
Có rủi ro nhỏ. Các hạt bụi bay rất nhanh có thể làm trầy hoặc thủng tấm pin mặt trời. Trong những trận mạnh, một số đơn vị vận hành vệ tinh xoay tấm pin hoặc điều chỉnh hướng để giảm diện tích hứng bụi. Với người dưới mặt đất thì không có ảnh hưởng gì.
Nhặt được vẫn thạch thì nhận biết thế nào?
Vẫn thạch thường nặng hơn đá thường cùng cỡ, nhiều loại hút nam châm vì chứa sắt niken, bề mặt có lớp vỏ cháy đen mỏng và những vết lõm như dấu ngón tay. Đá có nhiều lỗ rỗ như bọt thường là xỉ hoặc đá núi lửa. Muốn chắc chắn cần phòng thí nghiệm địa chất phân tích.
Có cần đi lên núi cao mới thấy mưa sao băng không?
Không bắt buộc. Điều quan trọng là trời tối và quang mây, không phải độ cao. Một cánh đồng ngoại ô cách thành phố khoảng 30–50 km thường đã đủ tối. Núi cao có lợi là không khí trong, nhưng mùa mưa thì đỉnh núi lại hay bị mây mù bao phủ.
Trẻ nhỏ đi ngắm mưa sao băng cần chuẩn bị gì?
Chọn trận có thể xem sớm như Song Tử, khoảng 21–22 giờ đã có vệt. Mang chăn mỏng, áo khoác, đồ ăn nhẹ, thuốc chống muỗi; cho bé ngủ trưa trước đó. Giải thích trước để bé không thất vọng: có lúc phải chờ vài phút mới thấy một vệt.
