Vùng cực có những ngày mặt trời không lặn và những đêm mặt trời không mọc vì trục Trái Đất nghiêng một góc khoảng hai mươi ba độ rưỡi so với mặt phẳng đường đi quanh Mặt Trời. Ngay tại hai điểm cực, một năm gần như chỉ có một ngày kéo dài chừng sáu tháng và một đêm kéo dài chừng sáu tháng.
Chào bạn, đây là Nhà Thám Hiểm. Ở Việt Nam, ngày và đêm chênh nhau không nhiều, mùa hè ngày dài hơn một chút, mùa đông đêm dài hơn một chút. Bạn thử tưởng tượng một nơi mà đồng hồ chỉ nửa đêm nhưng nắng vẫn chiếu xiên vào lều, hoặc giữa trưa mà trời đen như mực. Tập này mình kể vì sao có chuyện đó và người thám hiểm sống thế nào trong ánh sáng kỳ lạ ấy.
Chiếc con quay nghiêng và đường đi quanh Mặt Trời
Hãy hình dung Trái Đất như một con quay đang quay, nhưng trục của nó không dựng thẳng mà nghiêng sang một bên. Trong suốt một năm đi một vòng quanh Mặt Trời, trục ấy luôn nghiêng về cùng một hướng trong không gian.
Kết quả là trong nửa năm, cực bắc ngả về phía Mặt Trời, cực nam ngả ra xa. Nửa năm còn lại thì ngược lại. Đây cũng chính là lý do có các mùa trên Trái Đất, chứ không phải vì Trái Đất lúc gần lúc xa Mặt Trời như nhiều người vẫn nghĩ.
Khi cực bắc ngả về phía Mặt Trời, vùng quanh cực bắc nằm trong vùng được chiếu sáng suốt cả vòng quay của Trái Đất. Mặt Trời cứ đi vòng quanh bầu trời, thấp sát chân trời, mà không bao giờ chìm hẳn xuống. Đó là mặt trời nửa đêm.
Cùng lúc đó, vùng quanh cực nam nằm trọn trong bóng tối. Ở đó là đêm vùng cực, mặt trời không mọc nhiều ngày, nhiều tuần, thậm chí nhiều tháng.
Vòng cực là gì, và càng gần cực thì sao?
Có hai đường tưởng tượng trên quả địa cầu gọi là vòng Bắc Cực và vòng Nam Cực. Chúng là ranh giới của vùng mà ít nhất một ngày trong năm có mặt trời không lặn và ít nhất một ngày có mặt trời không mọc.
Đứng ngay trên vòng cực, hiện tượng đó chỉ kéo dài khoảng một ngày quanh hạ chí và đông chí. Đi càng gần cực, số ngày như vậy càng nhiều. Ở những thị trấn phía bắc Na Uy hay Phần Lan, mặt trời nửa đêm có thể kéo dài vài tuần tới vài tháng.
Tại chính điểm cực, Mặt Trời mọc một lần, lượn vòng trên trời suốt chừng sáu tháng, càng ngày càng cao rồi lại thấp dần, sau đó lặn một lần và để lại sáu tháng tối. Thật ra trước khi trời tối hẳn và sau khi trời sáng hẳn còn có những tuần chạng vạng kéo dài, nên đêm tối tuyệt đối ngắn hơn sáu tháng.
Việt Nam nằm gần xích đạo, cách xa vòng cực, nên mình không bao giờ thấy hiện tượng này. Muốn thấy mặt trời nửa đêm, phải đi rất xa về phía bắc vào mùa hè, hoặc rất xa về phía nam vào mùa hè của Nam bán cầu.
Ngủ thế nào khi trời sáng suốt đêm?
Cơ thể người có một chiếc đồng hồ sinh học, chỉnh giờ chủ yếu bằng ánh sáng. Trời tối, não tiết ra chất giúp mình buồn ngủ. Trời sáng, chất đó giảm đi, mình tỉnh táo. Chiếc đồng hồ này đã quen với nhịp ngày đêm hai mươi bốn giờ từ khi mình sinh ra.
Khi trời sáng suốt hai mươi bốn giờ, chiếc đồng hồ bị rối. Người mới đến thường khó ngủ, ngủ chập chờn, thức dậy lúc ba giờ sáng mà tưởng đã trưa. Nhiều ngày như thế, họ mệt, cáu gắt, giảm tập trung.
Người thám hiểm và nhân viên trạm nghiên cứu dùng những mẹo khá đơn giản. Họ giữ giờ ngủ giờ ăn cố định theo đồng hồ, không theo trời. Họ dùng mặt nạ che mắt, rèm dày che kín cửa sổ, hạn chế làm việc sáng đèn sát giờ ngủ.
Với người thám hiểm, mặt trời nửa đêm còn có một mặt nguy hiểm: nó làm mình quên thời gian. Đi mãi không thấy trời tối, đoàn dễ đi quá sức, bỏ bữa, bỏ giấc. Các trưởng đoàn có kinh nghiệm luôn đặt giờ dừng theo đồng hồ.
Sống trong đêm dài hàng tháng
Mặt kia của câu chuyện là đêm vùng cực. Ở các trạm nghiên cứu Nam Cực, có những nhóm nhỏ ở lại suốt mùa đông, khi không máy bay nào hạ cánh được và mặt trời không mọc nhiều tháng. Họ sống trong một không gian hẹp, cùng một nhóm người, ngày nào cũng tối.
Thiếu ánh sáng kéo dài có thể làm tâm trạng chùng xuống, ngủ nhiều mà vẫn mệt, khó tập trung. Có người buồn bã nặng hơn bình thường. Các trạm thường có phòng đèn sáng mạnh, lịch sinh hoạt chung, ngày lễ tự tổ chức, tập thể dục đều đặn để giữ tinh thần.
Việc chọn người ở lại mùa đông vì thế không chỉ dựa vào chuyên môn. Người ta cân nhắc cả khả năng sống hoà thuận trong một nhóm nhỏ, tự giữ nhịp sinh hoạt và bình tĩnh khi có chuyện mà không thể sơ tán.
Bù lại, đêm vùng cực có những bầu trời đầy sao trong vắt và đôi khi có cực quang, những dải sáng xanh lục, hồng tím uốn lượn trên trời, sinh ra khi các hạt mang điện từ Mặt Trời va vào bầu khí quyển gần hai cực.
Ánh sáng vùng cực và những người đi trước
Các đoàn thám hiểm vùng cực thời trước phải tính toán chuyến đi theo ánh sáng. Những chuyến đi xa trên băng thường được lên lịch vào mùa có mặt trời, để thấy đường, thấy khe nứt, thấy dấu mốc. Mùa đêm dài, họ ở lại căn cứ, chuẩn bị đồ đạc, sửa xe trượt, chờ ngày trở lại.
Cuộc đua tới Nam Cực đầu thế kỷ hai mươi cũng diễn ra trong mùa hè của Nam bán cầu, khi mặt trời không lặn. Đó là chuyện mình sẽ kể kỹ ở danh mục các cuộc thám hiểm lịch sử.
Ngày nay, nếu bạn có dịp đi tàu tới vùng cực vào mùa hè, hãy chuẩn bị tinh thần cho những đêm không có bóng tối. Mang theo mặt nạ che mắt, giữ giờ ngủ, và đừng để cảm giác phấn khích làm mình thức trắng nhiều đêm liền.
Còn nếu được chứng kiến mặt trời lơ lửng sát chân trời lúc nửa đêm, bạn sẽ hiểu vì sao bao người đã chịu lạnh, chịu xa nhà, chỉ để đứng ở nơi Trái Đất cho thấy rõ nhất mình đang nghiêng.
Câu hỏi thường gặp
Ở Việt Nam có bao giờ thấy mặt trời nửa đêm không?
Không. Việt Nam nằm gần xích đạo, cách rất xa vòng cực, nên ngày đêm luôn thay phiên nhau trong mỗi hai mươi bốn giờ. Độ dài ngày chỉ thay đổi vài giờ giữa mùa hè và mùa đông.
Đêm vùng cực có tối đen hoàn toàn không?
Không hẳn. Ở nhiều nơi gần vòng cực, giữa trưa vẫn có ánh chạng vạng mờ. Chỉ khi càng gần cực và giữa mùa đêm, bầu trời mới tối gần như suốt ngày, chỉ còn trăng, sao và đôi khi cực quang.
Cực quang có nhìn được ở cả hai cực không?
Có. Ở phía bắc gọi là cực quang bắc, phía nam gọi là cực quang nam. Cực quang thường thấy rõ trong những đêm tối, trời quang, ở vùng gần hai cực.
Người ở trạm Nam Cực mùa đông có về nhà được không?
Thường là không, vì thời tiết mùa đông khiến việc bay tới nhiều trạm gần như không thể. Họ ở lại cho tới khi mùa hè trở lại, nên trạm phải có dự trữ đầy đủ và kế hoạch xử lý y tế tại chỗ.
Trục Trái Đất nghiêng bao nhiêu độ?
Trục Trái Đất nghiêng khoảng hai mươi ba độ rưỡi so với đường vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo. Độ nghiêng này tạo ra các mùa và hiện tượng ngày đêm dài ở vùng cực.
