มาดูดวงจันทร์กันเถอะ

สาระน่ารู้การศึกษาวิทยาศาสตร์

มาดูดวงจันทร์กันเถอะ

สุจิตรา ศิริสวัสดิ์พิพัฒน์

เพลงแสงจันทร์

ศิลปิน : มาลีฮวนนา

แสงจันทร์กระจ่าง ส่องนำทางสัญจร

คิดถึงนางฟ้าอรชร ป่านนี้นางนอนหลับแล้วหรือยัง

แสงจันทร์นวลใหญ่ ข้าจ่อมจมอยู่ในภวังค์

เรไรเสียงไพรแว่วดัง ยิ่งฟังยิ่งเหงาจับใจ …

 

วัตถุท้องฟ้าที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับเรา นอกเหนือจากดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานของโลกแล้ว ก็คือ ดวงจันทร์ ในบทเพลง หรือคำประพันธ์หลายชิ้น จะเป็นเรื่องราวที่เกี่ยวกับดวงจันทร์ ดังตัวอย่างในบทเพลงข้างต้น

 

ถ้าเราสังเกตดวงจันทร์เป็นเวลาประมาณ 1 เดือน เราจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในเรื่องส่วนสว่างของดวงจันทร์ เหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น ดวงจันทร์เป็นบริวารของโลก โคจรรอบโลก ไม่มีแสงสว่างในตัวเองแต่ที่เราสังเกตเห็นดวงจันทร์ได้ เพราะดวงจันทร์สะท้อนแสงที่ได้รับจากดวงอาทิตย์มายังโลกเราจึงมองเห็นดวงจันทร์ ด้านที่สว่างของดวงจันทร์จะเป็นด้านที่หันเข้าหาดวงอาทิตย์เท่านั้น ส่วนด้านตรงข้ามจะมืดเราจึงมองไม่เห็น แต่เหตุใดเราจึงเห็นส่วนสว่างของดวงจันทร์เปลี่ยนแปลงเป็นวัฎจักร คือ ในเวลาประมาณ 1เดือน ดวงจันทร์จะกลับมาสว่างเหมือนเดิม และอยู่ในตำแหน่งเดิม

 

การที่เราสังเกตเห็นส่วนสว่างของดวงจันทร์มีการเปลี่ยนแปลงไปนั้น ก็เนื่องมาจากดวงจันทร์ไม่ได้อยู่กับที่แต่โคจรรอบโลก ซึ่งเราสามารถสังเกตได้จากเวลาขึ้นของดวงจันทร์ว่าจะขึ้นช้าไปวันละประมาณ 50 นาทีเนื่องจากดวงจันทร์โคจรไปจากตำแหน่งเดิมนั่นเอง และนอกจากนี้เมื่อสังเกตส่วนสว่างของดวงจันทร์จะเห็นส่วนสว่างของดวงจันทร์เปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่งของดวงจันทร์ที่โคจรรอบโลก หรือที่เราเรียกว่าข้างขึ้นข้างแรม

 

ภาพดวงจันทร์โคจรรอบโลก

 

จากภาพแสดงตำแหน่งการโคจรของดวงจันทร์รอบโลกนั้น ดวงจันทร์ที่ตำแหน่ง 2 ถึง 5 จะเป็นดวงจันทร์ข้างขึ้น คือ ดวงจันทร์จะสว่างเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนสว่างเต็มดวงเมื่ออยู่ที่ตำแหน่งที่ 5 ส่วนดวงจันทร์ตำแหน่งที่ 6 ถึง 8 และ 1 จะเป็นดวงจันทร์ข้างแรม คือ ดวงจันทร์จะสว่างลดลงเรื่อย ๆ จนไม่สว่างหรือมืดสนิทเมื่อมาอยู่ที่ตำแหน่งที่ 1

 

ถ้าท่านสังเกตดวงจันทร์บนโลก ท่านจะเห็นดวงจันทร์ที่ตำแหน่ง 7 เหมือนดวงจันทร์ที่ตำแหน่ง 3 หรือไม่ เพราะเหตุใด ถ้าเราเฝ้าสังเกตจริง ๆ จะพบว่า ณ ตำแหน่งที่ 7 และ 3 นั้น ดวงจันทร์สว่างเท่ากัน คือสว่างครึ่งดวง เราจะมีวิธีการอย่างไรที่จะทราบว่าดวงจันทร์ที่เราเห็นนั้นเป็นดวงจันทร์ตำแหน่งที่ 7 (ข้างแรม 8 ค่ำ) หรือดวงจันทร์ที่ตำแหน่ง 3 (ข้างขึ้น 8 ค่ำ) เพื่อหาคำตอบนี้ ลองทำกิจกรรมง่าย ๆ ดังนี้

 

ถือลูกปิงปองในมือแล้วยื่นแขนให้ลูกปิงปองรับแสงจากแหล่งกำเนิดแสงสังเกตความสว่างของปิงปองด้านที่หันเข้าหาตัวเรา แล้วค่อยหมุนตัวมาทางซ้าย ขณะเดียวกันก็สังเกตความสว่างของลูกปิงปองว่ามีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร จนกลับมาอยู่ตำแหน่งเดิม

 

ภาพการทำกิจกรรม

 

จากการทำกิจกรรม จะพบว่าเมื่อเริ่มทำกิจกรรมดวงจันทร์ด้านที่หันเข้าหาตัวเราจะมืดและจะค่อยๆ สว่างขึ้นเรื่อย ๆ จนสว่างทั้งดวงและสว่างน้อยลงเรื่อย ๆ จนเมื่อกลับมาอยู่ที่เดิมก็จะมืดเช่นเดียวกับเมื่อเริ่มต้นทำกิจกรรม แต่ถ้าสังเกตที่ลูกปิงปองจะเห็นว่า เมื่อเริ่มทำกิจกรรมด้านที่สว่างของลูกปิงปองจะอยู่ทางด้านขวามือของเราจนสว่างทั้งดวง แต่เมื่อดวงจันทร์เริ่มสว่างน้อยลง ด้านที่สว่างจะอยู่ทางซ้ายมือของเราจนมืดทั้งดวง ซึ่งสามารถสรุปได้ว่าดวงจันทร์ข้างขึ้นและดวงจันทร์ข้างแรมจะสังเกตเห็นด้านที่สว่างอยู่ตรงข้ามกันดังภาพ

 

 

ดวงจันทร์ข้างแรม                                                   ดวงจันทร์เต็มดวง

ดวงจันทร์ข้างขึ้น

 

ภาพดวงจันทร์ข้างขึ้นและข้างแรม (ภาพจาก http://imagiware.com/astro/moon.cgi)

 

ถ้าสังเกตดวงจันทร์จะพบว่า ถ้าเป็นดวงจันทร์ข้างขึ้น ส่วนสว่างของดวงจันทร์จะอยู่ทางทิศตะวันตกเพราะดวงอาทิตย์อยู่ทางทิศตะวันตกของดวงจันทร์ ส่วนดวงจันทร์ข้างแรม ส่วนสว่างของดวงจันทร์จะอยู่ทางทิศตะวันออก เพราะดวงอาทิตย์อยู่ทางตะวันออกของดวงจันทร์ หรืออาจกล่าวได้ว่าในวันข้างขึ้นดวงจันทร์ขึ้นที่ทิศตะวันออกเวลากลางวัน คือ ขึ้นหลังจากดวงอาทิตย์ขึ้น ส่วนวันข้างแรมดวงจันทร์ขึ้นเวลากลางคืน คือขึ้นทางทิศตะวันออกหลังจากดวงอาทิตย์ตกลับขอบฟ้าไปแล้ว