Pha của Mặt Trăng một hiện tượng thiên nhiên thú vị!

Tại sao Mặt Trăng đôi khi trông giống như một quả chuối và những lần khác nó trong giống như một nửa hình tròn và lần khác nó lại trông giống như một quả bóng tròn lớn?

Mặt Trăng là một thiên thể sáng và dễ nhìn thấy nhất bầu trời đêm, nhưng nếu bạn dành nhiều thời gian, mỗi tối quan sát Mặt Trăng, bạn sẽ nhận thấy rằng Mặt Trăng không giống nhau một ít từ đêm nay sang đêm tiếp theo.

Để hiểu chuyện gì đang xảy ra, chúng ta cần nói một chút về cách Mặt Trăng, Trái Đất di chuyển trong không gian.

Mặt Trăng quay quanh Trái Đất, như cách Trái Đất quay quanh Mặt Trời. Tuy nhiên, trong khi Trái Đất hết 365 ngày – 1 năm để đi xung quanh Mặt Trời thì Mặt Trăng đi du lịch vòng quanh Trái Đất chỉ mất 29 ngày cộng 1 nửa ngày – 1 tháng.

Từ đó ta có thể thấy khái niệm của 1 tháng là khoảng thời gian Mặt Trăng hoàn thành 1 vòng quanh Trái Đất, từ ‘moon’ – ánh trăng và từ ‘month’ – tháng vốn có mối liên hệ về xuất xứ.

Mặc dù có vẻ Mặt Trăng rất sáng trên bầu trời, nhưng Mặt Trăng là một thiên thể nguội, nó không tự phát sáng. Ta nhìn thấy nó hiện diện và tỏa sáng trên bầu trời vì ánh sáng của Mặt Trời chiếu đến nó và nó phản xạ lại.

Giống như Trái Đất, trong quỹ đạo của Mặt Trăng, một nửa của nó luôn được chiếu sáng bởi Mặt Trời và một nửa còn lại tối – không được chiếu sáng. Ranh giới của hai nửa đó được quan sát từ Trái Đất ở nhiều góc khác nhau. Vì vậy mà ta sẽ thấy Mặt Trăng lúc tròn, lúc khuyết.

Hãy để tôi chỉ cho các bạn làm thế nào điều này xảy ra qua một mô hình đơn giản nhé!

Trong mô hình này, ta cần 1 chiếc đèn để chiếu sáng: đại diện cho Mặt Trời; 1 quả bóng xốp trắng đại diện cho Mặt Trăng; đầu của chúng ta sẽ đại diện cho Trái Đất; 1 căn phòng tối, càng tối càng tốt.

Chúng ta biết rằng Mặt Trăng quay quanh Trái Đất nên mô hình này tôi đang cho Mặt Trăng – tức là quả bóng xốp quay quanh Trái Đất – chính là đầu tôi.

Lưu ý rằng khi Mặt Trăng nằm trong quỹ đạo của nó, một nửa của Mặt Trăng luôn được chiếu sáng bởi Mặt Trời.

Các chu kì của pha Mặt Trăng!

Chu kỳ các pha của Mặt Trăng bắt đầu từ Trăng Non, Trái Đất có hai nửa ban ngày và ban đêm, nếu là ban ngày, nhìn từ Trái Đất – tức là mặt của tôi, khi chúng ta nhìn lên bầu trời, chúng ta không thể thấy Mặt Trăng ở đó vì chúng ta đang nhìn một nửa Mặt Trăng không nhận được ánh sáng bởi Mặt Trời, nhưng ở nửa kia của Mặt Trăng luôn phản chiếu ánh sáng Mặt Trời. Còn ở phần tối của Trái Đất không thấy trăng nên gọi đây là kỳ không trăng. Đây là thời điểm tốt nhất của tháng để quan sát các vật thể mờ như các Thiên Hà hay các cụm sao bởi vì không có sự lấn át của ánh trăng.Chúng ta gọi pha này là Trăng Mới (New Moon). Trong pha Trăng Non, nếu Mặt Trời – Mặt Trăng – Trái Đất thẳng hàng thì Mặt Trăng sẽ che khuất Mặt Trời giữa ban ngày (Nhật thực). Nhưng vì mặt phẳng Bạch Đạo có thể không trùng với Hoàng Đạo nên có thể không che khuất. Pha này còn được gọi là pha Giao Hội, thường ứng vào ngày đầu tháng trăng, gọi là ngày sóc của tuần trăng.

Từ đây, sau 2 tới 3 ngày, Mặt Trăng sẽ di chuyển một ít trong quỹ đạo của nó. Ta sẽ bắt đầu nhìn thấy một phần nhỏ của Mặt Trăng được chiếu sáng. Những gì chúng ta thấy nó xuất hiện chỉ là 1 lát ánh sáng có hình lưỡi liềm mỏng – ‘crescent’ và chúng ta gọi đó là Trăng lưỡi liềm đầu tháng (Waxing Crescent Moon), ‘waxing’ có nghĩa là ‘growing’ – tròn dần. Nghĩa là Trăng lưỡi liềm sẽ dày hơn sau mỗi đêm, ta có thể thấy càng nhiều hơn phần được chiếu sáng của Mặt Trăng.

Khoảng 1 tuần sau trăng đầu tháng, chúng ta có thể thấy một nửa vầng Trăng. Tuần trăng này được gọi là Trăng bán nguyệt đầu tháng (First Quarter Moon), thỉnh thoảng còn được gọi là Trăng thượng huyền. Nó xuất hiện trước mắt ta chỉ có một nửa Mặt Trăng được chiếu sáng. ‘First quarter’ vì Mặt Trăng đã đi được ¼ đường đi trong chu kỳ của nó. Mặt Trăng có hình dạng bán nguyệt và xuất hiện ở thiên đỉnh vào buổi tối, sau đó lặn dần về phía Tây. Những ngày quanh ngày này là thuận lợi nhất để quan sát Mặt Trăng qua kính thiên văn hay ống nhòm vì các miệng hố trên Mặt Trăng sẽ xuất hiện rõ trên bề mặt của vệ tinh tự nhiên này.

2 đến 3 ngày sau tuần trăng bán nguyệt, ta thấy Mặt Trăng bắt đầu tròn dần, tuần trăng này được gọi là Trăng khuyết đầu tháng (Waxing Gibbous Moon). ‘Gibbous’ nghĩa là ‘humped’ – gù, cong hay ‘swollen’ – sưng lên. Và một lần nữa chúng ta gọi là ‘waxing’ bởi vì nó sẽ trở nên dày hơn sau mỗi tối cho đến khi tròn hoàn hảo.

Lúc này gọi là pha xung đối, thường vào ngày 14, 15, 16 của tuần trăng gọi là ngày rằm hay ngày vọng. Ở phần tối của Trái Đất (ban đêm) sẽ thấy toàn bộ ánh sáng của một nửa Mặt Trăng. Trăng tròn là to nhất, sáng nhất và là pha dễ nhận thấy nhất. Mặt Trăng mọc từ lúc hoàng hôn và ở trên bầu trời cả đêm. Vì vậy, nếu bạn có ra ngoài với bầu trời trong thì thật khó để bỏ lỡ Mặt Trăng. Chúng ta gọi pha này là Trăng tròn (Full Moon). Mặt Trăng đang ở nửa chặng đường vòng quanh Trái Đất. Lúc Trăng Tròn, có lúc sẽ xảy ra hiện tượng Nguyệt Thực chỉ khi Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng thẳng hàng thì bóng của Trái Đất sẽ che đi Mặt Trăng.

Bây giờ, Mặt Trăng lại bắt đầu lại chuyến hành trình của nó từ Trăng tròn tới Trăng đầu tháng. Tuần trăng tiếp theo, chúng ta bắt đầu càng thấy ít phần được chiếu sáng của Mặt Trăng hơn, Mặt Trăng dần co lại, khuyết lại, nhưng lần này được gọi là Trăng khuyết cuối tháng (Waning Gibbous Moon). ‘Waning’ nghĩa là ‘shrinking’ – trở nên nhỏ hơn. Và đúng vậy, ta thấy Mặt Trăng sẽ nhỏ lại trong nửa chuyến du lịch vòng quanh Trái Đất còn lại.

Tuần trăng tiếp theo, ta sẽ thấy một nửa Mặt Trăng khác, lần này được gọi là Trăng bán nguyệt cuối tháng (Third Quarter Moon) có lúc là Last Quarter Moon bởi vì Mặt Trăng đã đi được ¾ chặng đường quỹ đạo của nó hay là nó đi vào phần tư cuối của chặng đường. Nửa vầng trăng này còn được gọi là Trăng hạ huyền (ngày 22, 23, 24 của tuần trăng). Mặt Trăng sẽ có hình dạng bán nguyệt và mọc từ sau nửa đêm. Tương tự Trăng bán nguyệt đầu tháng, những ngày quanh ngày này là thuận lợi nhất để quan sát các miệng hố trên bề mặt Mặt Trăng qua kính thiên văn hay ống nhòm.

Trăng bán nguyệt cuối tháng sẽ khuyết dần thành Trăng lưỡi liềm cuối tháng (Waning Crescent Moon). Từ đó trở đi, Mặt Trăng khuyết dần cho đến khi ‘vanish’ – tan biến hoàn toàn, trở về pha ban đầu (Trăng non – New Moon). Chu kỳ này sẽ bắt đầu lại.

Đây là một mô hình bạn có thể dễ dàng tự làm ở nhà, hãy làm thử để kiểm chứng nha!

Vậy trả lời câu hỏi ban đầu, tại sao hình dạng của Mặt Trăng lại xuất hiện khác nhau trong một tháng? Điều này phụ thuộc vào quỹ đạo của nó. Hình dạng hoặc pha của Mặt Trăng phụ thuộc vào vị trí của nó trên quỹ đạo xung quanh Trái Đất.

Mất khoảng một tháng để Mặt Trăng quay một vòng quanh Trái Đất nên khi bạn nhìn lên Mặt Trăng hôm nay bạn sẽ biết rằng Bạn sẽ thấy pha đó một lần nữa sau một tháng kể từ bây giờ.

To, sáng và đẹp khác nhau mỗi tối nhưng lặp lại chu kỳ mỗi tháng, lặp lại và lặp lại.

Mặt Trăng là một thiên thể tuyệt vời nhất khi quan sát bầu trời đêm. Lần tới bạn xem Mặt Trăng trên bầu trời, liệu bạn có thể đoán được bạn đang nhìn thấy pha nào của Mặt Trăng? Và đoán xem pha tiếp theo là pha gì?

Tổng hợp và chia sẻ bởi Ban Học Thuật – Ái Linh – Câu lạc bộ Thiên văn học Đà Nẵng