Nguyệt thực không phải lúc nào cũng là một cảnh tượng giống nhau. Có khi Mặt Trăng chỉ mờ đi đôi chút; có khi một đường cong tối như cắn vào mặt trăng; và có khi toàn bộ đĩa Mặt Trăng chuyển sang màu đỏ sẫm. Sự khác biệt phụ thuộc vào cách Mặt Trăng đi qua bóng của Trái Đất. Ba tên gọi—nửa tối, một phần và toàn phần—mô tả phần Mặt Trăng đi vào vùng tối nhất của bóng, gọi là vùng bóng tối. Hiểu được hình học này giúp bạn dễ nhận biết điều gì đang xảy ra, nhất là khi sự thay đổi rất tinh tế. Để xem ngày nguyệt thực, thời điểm tiếp xúc, thời lượng và khả năng quan sát tại từng địa điểm, hãy dùng danh mục nguyệt thực trực tiếp.
Trái Đất tạo ra hai loại bóng
Mặt Trời là một nguồn sáng có kích thước, chứ không phải một điểm sáng. Vì vậy, Trái Đất tạo ra một vùng trung tâm nơi ánh sáng Mặt Trời bị chặn hoàn toàn và một vùng ngoài nơi chỉ một phần Mặt Trời bị che khuất. Vùng bóng trung tâm là vùng bóng tối; vùng bóng ngoài dịu hơn là vùng nửa tối. Ranh giới giữa hai vùng là vấn đề hình học: ở vùng nửa tối, người quan sát trên Mặt Trăng vẫn có thể nhìn thấy một phần Mặt Trời, còn ở vùng bóng tối, Trái Đất che khuất hoàn toàn Mặt Trời.
Nguyệt thực chỉ có thể xảy ra vào lúc trăng tròn, khi Trái Đất nằm giữa Mặt Trời và Mặt Trăng. Tuy nhiên, hầu hết các kỳ trăng tròn đều đi qua phía trên hoặc phía dưới bóng Trái Đất, vì quỹ đạo Mặt Trăng nghiêng 5.14 độ so với mặt phẳng hoàng đạo, tức mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời. Nguyệt thực xảy ra khi trăng tròn diễn ra gần điểm giao nhau của các mặt phẳng quỹ đạo đó. Hướng dẫn về các pha Mặt Trăng giải thích vì sao pha của Mặt Trăng phụ thuộc vào vị trí của nó so với Mặt Trời và Trái Đất; còn loại nguyệt thực phụ thuộc vào đường đi của Mặt Trăng qua bóng Trái Đất.
Nguyệt thực nửa tối: bóng mờ nhẹ, lan rộng
Trong nguyệt thực nửa tối, Mặt Trăng đi qua vùng nửa tối của Trái Đất nhưng không đi vào vùng bóng tối. Không có ranh giới tối rõ nét nào lướt qua đĩa Mặt Trăng. Thay vào đó, một phần hoặc toàn bộ Mặt Trăng nhận được ít ánh sáng Mặt Trời trực tiếp hơn một chút và có thể trông hơi tối, thường là ở phía gần vùng bóng tối hơn. Hiệu ứng này dễ bị bỏ qua, đặc biệt vào lúc đầu hoặc cuối sự kiện, khi chỉ một phần nhỏ của Mặt Trăng nằm trong vùng nửa tối.
Đó là lý do nguyệt thực nửa tối có thể là một sự thẳng hàng có thật và đo đạc được, nhưng không tạo ấn tượng mạnh khi nhìn bằng mắt thường. Hiện tượng có thể dễ nhận thấy hơn trong ảnh chụp so với khi chỉ nhìn thoáng qua, nhưng chế độ phơi sáng tự động của máy ảnh có thể bù lại độ mờ và khiến việc so sánh ảnh khó hơn. Nếu chụp ảnh, hãy giữ nguyên bố cục và cài đặt phơi sáng, rồi so sánh với ảnh chụp trước hoặc sau nguyệt thực. Nguyệt thực nửa tối không phải là Mặt Trăng đi qua một đám mây hay tự thay đổi độ sáng; đó là sự suy giảm ánh sáng Mặt Trời từ từ do Trái Đất che khuất một phần Mặt Trời nhìn từ Mặt Trăng.
Ví dụ, nguyệt thực nửa tối ngày 20 February 2027 được ghi nhận có thời lượng nửa tối là 241 phút. Khoảng thời gian dài đó không có nghĩa là Mặt Trăng sẽ trông tối rõ rệt suốt bốn giờ: độ tối thay đổi từ từ, và phần sâu nhất của vùng nửa tối có thể dễ nhận thấy hơn rìa ngoài mờ nhạt. Lịch tháng February 2027 cung cấp thời điểm chính xác của các pha Mặt Trăng trong tháng đó, còn danh mục nguyệt thực cung cấp thông tin chi tiết về sự kiện.
Nguyệt thực một phần: vùng tối cong lan qua Mặt Trăng
Nguyệt thực một phần xảy ra khi một phần Mặt Trăng đi vào vùng bóng tối, còn phần kia vẫn ở bên ngoài. Dấu hiệu dễ nhận thấy nhất là một vùng tối hơn, có đường cong rõ rệt, lan rộng trên mặt Mặt Trăng. Rìa vùng bóng tối có dạng cong vì Trái Đất hình cầu; nguyệt thực đã giúp người xưa nhận ra hình dạng đó từ rất lâu trước khi tàu vũ trụ có thể chụp ảnh Trái Đất từ không gian.
Bóng không phải là một vật thể rắn phủ lên Mặt Trăng, và rìa bóng cũng không hoàn toàn sắc nét. Ánh sáng Mặt Trời đi qua khí quyển Trái Đất làm ranh giới này dịu đi. Dù vậy, độ tương phản giữa phần sáng nằm ngoài vùng bóng tối và phần tối hơn nằm bên trong thường dễ nhận thấy hơn nhiều so với hiện tượng tối đi trong nguyệt thực nửa tối. Mặt Trăng không biến mất trong nguyệt thực một phần, và phần còn nằm ngoài vùng bóng tối vẫn được chiếu sáng trực tiếp bởi Mặt Trời.
Mặt Trăng bị che phủ nhiều hay ít tùy thuộc vào đường đi của nguyệt thực. Nếu chỉ lướt vào vùng bóng tối, một vết khuyết tối nhỏ sẽ xuất hiện; nếu đi sâu hơn, phần lớn đĩa Mặt Trăng có thể bị che phủ nhưng không phải toàn bộ. Việc phân loại dựa trên vị trí của Mặt Trăng trong bóng, chứ không phải việc người quan sát có nhìn thấy hiện tượng hay không. Đường chân trời tại địa phương, ánh sáng ban ngày, thời tiết và vị trí của Mặt Trăng trên bầu trời đều ảnh hưởng đến khả năng quan sát. Bảng thông tin thành phố như trang Mặt Trăng của London hiển thị giờ mọc và lặn của Mặt Trăng tại địa phương, độ cao, phương vị và thời tiết, giúp bạn lên kế hoạch quan sát bầu trời.
Nguyệt thực toàn phần: Mặt Trăng đi hoàn toàn vào vùng bóng tối
Trong nguyệt thực toàn phần, toàn bộ đĩa Mặt Trăng đi vào vùng bóng tối của Trái Đất. Mặt Trăng vẫn nhìn thấy được vì khí quyển Trái Đất bẻ cong một phần ánh sáng Mặt Trời vào vùng bóng. Khi đi qua khí quyển, các bước sóng xanh lam ngắn bị tán xạ mạnh hơn các bước sóng đỏ. Vì vậy, ánh sáng còn lại chiếu tới Mặt Trăng thường có màu đỏ hoặc cam, và bề mặt Mặt Trăng phản xạ ánh sáng đó về phía người quan sát trên Trái Đất.
Cụm từ phổ biến “trăng máu” chỉ màu đỏ có thể xuất hiện này, chứ không phải một loại nguyệt thực riêng hay một sắc độ được đảm bảo. Nguyệt thực toàn phần có thể khiến Mặt Trăng trông màu đồng, đỏ gạch, nâu sẫm hoặc rất tối. Màu sắc và độ sáng một phần phụ thuộc vào lượng ánh sáng Mặt Trời lọc qua khí quyển Trái Đất; sương mù, mây và các hạt trong khí quyển có thể ảnh hưởng đến lượng ánh sáng xuyên qua. Nguyệt thực toàn phần không có nghĩa là Mặt Trăng biến mất, dù nó có thể khó nhìn thấy nếu bóng đặc biệt tối hoặc bầu trời sáng.
Toàn phần là khoảng thời gian toàn bộ Mặt Trăng nằm trong vùng bóng tối. Trước và sau giai đoạn này, nguyệt thực toàn phần bao gồm các pha một phần, khi đĩa Mặt Trăng đi vào và rời khỏi vùng tối nhất. Chẳng hạn, nguyệt thực toàn phần ngày 31 December 2028 được ghi nhận có thời gian toàn phần là 71.3 phút. Toàn bộ diễn biến của nguyệt thực kéo dài hơn khoảng thời gian trung tâm này, vì vậy những người chỉ có thể quan sát một phần sự kiện vẫn có thể bắt gặp pha nguyệt thực một phần.
Nên chú ý điều gì khi quan sát
Quan sát nguyệt thực bằng mắt thường là an toàn; không giống như nhật thực, hiện tượng này không cần kính lọc bảo vệ. Ống nhòm có thể giúp quan sát bóng đang thay đổi rõ hơn, nhưng không bắt buộc phải có. Hãy tìm nơi có tầm nhìn thoáng về phía Mặt Trăng và kiểm tra xem Mặt Trăng có ở trên đường chân trời tại địa phương trong thời gian diễn ra nguyệt thực hay không. Danh mục nguyệt thực cung cấp thông tin về khả năng quan sát theo địa điểm, còn lịch pha Mặt Trăng có thể giúp bạn kiểm tra thời điểm các pha trong tháng đã chọn.
Với nguyệt thực nửa tối, hãy tìm sự mờ đi từ từ, không đồng đều thay vì chờ một ranh giới sắc nét. Với nguyệt thực một phần, hãy theo dõi rìa cong của vùng bóng tối di chuyển qua đĩa Mặt Trăng. Trong giai đoạn toàn phần, hãy để mắt thích nghi với bóng tối và chú ý rằng Mặt Trăng có thể vẫn giữ được màu sắc và chi tiết thay vì chuyển thành một khối đen đồng nhất. Những khác biệt này dễ nhận biết nhất khi bạn quan sát toàn bộ diễn biến, thay vì chỉ nhìn lên bầu trời một lần: sự dịch chuyển chậm của bóng sẽ cho thấy nguyệt thực là nửa tối, một phần hay toàn phần.