Điệu waltz trong vũ trụ

Mặt trăng lượn lờ xung quanh Trái đất giống như một người bạn khiêu vũ vậy. Quỹ đạo, hay đường đi của nó không tròn cho lắm, mà thuôn dài thành một elip, với Trái đất lệch khỏi tâm elip một chút. Khoảng cách trung bình giữa Mặt trăng và Trái đất là khoảng 384.000km. Một chiếc xe hơi chạy ở tốc độ 100km/h sẽ mất khoảng 160 ngày để đi xa như vậy. Trên một hành trình quỹ đạo, chúng ta thấy hình dạng biểu kiến của Mặt trăng biến đổi từ một hình lưỡi liềm mỏng đến tròn rồi lưỡi liềm trở lại. Những biến đổi hình dạng như thế này được gọi là pha mặt trăng, và chu kì pha mất khoảng một tháng. Thời điểm trăng mọc và trăng lặn cũng thay đổi trong các pha của Mặt trăng.

QUỸ ĐẠO MẶT TRĂNG

Hình vẽ thể hiện Mặt trăng thực hiện một vòng quỹ đạo xung quanh Trái đất. Thật ra, đường đi của nó hơi lệch đi chút xíu sau mỗi vòng và chỉ lặp lại sau mỗi 18,6 năm. Điểm gần nhất và điểm xa nhất của một vòng quỹ đạo được gọi là cận địa điểm và viễn địa điểm.

CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA MẶT TRĂNG

Trên mỗi vòng quỹ đạo xung quanh Trái đất, Mặt trăng quay đúng một vòng xung quanh trục của nó, cho nên nó luôn hướng cùng một mặt về phía Trái đất. Mặt bên kia luôn luôn hướng ra xa và được gọi là mặt xa. Do chuyển động chậm của nó khớp với quỹ đạo của nó, nên một ngày trên Mặt trăng bằng một tháng trên Trái đất.

THEO DÕI SỰ KHÁC BIỆT

Phần Mặt trăng hướng về phía Trái đất có thay đổi một chút. Sự khác biệt đó được tô màu hồng ở đây. Trong một chu kì pha, chúng ta không phải thấy một nửa bề mặt Mặt trăng, mà là 59%. Sự biến thiên này, gọi là sự bồng bềnh, chủ yếu là do hình dạng elip của quỹ đạo Mặt trăng và độ nghiêng nhỏ của trục quay của Mặt trăng.

CÁC PHA CỦA MẶT TRĂNG

Mặt trăng tỏa sáng do sự phản xạ ánh sáng mặt trời, cho nên chỉ có phần Mặt trăng đối diện với Mặt trời là tỏa sáng. Trên hành trình quỹ đạo hàng tháng của Mặt trăng, tất cả những phần của nó, kể cả mặt xa, đều có lúc đi vào hướng ánh sáng mặt trời. Từ Trái đất, chúng ta thấy những lượng khác nhau của mặt gần được rọi sáng tùy thuộc Mặt trăng đang chuyển động bao xa trong quỹ đạo của nó. Hình vẽ bên thể hiện các pha của Mặt trăng – nó trông như thế nào từ phía Trái đất - ở những điểm khác nhau trên quỹ đạo của nó.

ĐO BẰNG LASER

Khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng có thể đo chính xác đến vài mili mét bằng cách chiếu một tia laser mạnh từ một kính thiên văn và đo thời gian cho ánh sáng laser phản hồi trở lại. Chùm tia laser được nhắm thẳng lên các gương do các nhà du hành Apollo và một xe rô bôt của Liên Xô cũ đã đặt trên Mặt trăng. Tính trung bình, chùm tia mất khoảng 2,6 giây để truyền lên Mặt trăng và truyền về.

SỰ CHE KHUẤT DO MẶT TRĂNG

Mặt trăng ở gần chúng ta hơn bất kì hành tinh, tiểu hành tinh, hay ngôi sao nào khác, cho nên nó thường che giấu – hay che khuất – một trong số chúng. Bức ảnh này thể hiện một sự che khuất của Thổ tinh. Việc đo thời gian khi vật thể biến mất và xuất hiện trở lại lúc bắt đầu và kết thúc sự che khuất giúp các nhà thiên văn theo dõi chuyển động chính xác của Mặt trăng.

THAY ĐỔI KÍCH THƯỚC

Khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng biến thiên khoảng 50.000km. Mặt trăng ở gần trông to hơn. Lúc ở gần nhất, Mặt trăng trông to hơn 14% so với khi nó ở xa nhất. Nó cũng sáng hơn khoảng 30%.

TRĂNG LƯỠI LIỀM

Thời điểm Mặt trăng mọc và lặn biến thiên theo pha của nó. Chẳng hạn, trăng lưỡi liềm không bao giờ nhìn thấy vào lúc nửa đêm, mà chỉ thấy ở bầu trời phía đông ngay trước lúc bình minh hoặc ở bầu trời phía tây lúc gần hoàng hôn.

Trích Sách ảnh Mặt trăng (Tập sách Thuvienvatly.com đang thực hiện)