ta say mồi đứng uống ánh trăng tan.."
("Nhớ rừng" - Thế Lữ)
Bao đời nay trăng luôn là niềm cảm hứng của thơ ca, và cũng không ít bao điều huyền hoặc được thiêu dệt trong những đêm trăng sáng. Thơ văn là vậy còn thực tế thì sao? bài này chúng ta sẽ tìm hiểu 1 chút, theo khía cạnh khoa học, về thiên thể gần nhất của chúng ta nhé.
Bài này cũng được đăng lại nhân dịp hiện tượng "siêu mặt trăng", là đêm mai khi mà kích thước mặt trăng được trông thấy sẽ lớn nhất trong vòng 70 năm qua do mặt trăng đến gần quả đất nhất trên một quỹ đạo hình elipse. Cụ thể vào lúc 20:52 đêm 14.11.2016, nhìn từ quả đất sẽ thấy mặt trăng lớn hơn 14% và sáng hơn 30% so với những đêm rằm bình thường.
Mặt trăng là vệ tinh duy nhất của trái đất với kích thước đặc biệt lớn có đường kích bằng 1/4 đường kính trái đất nên có lúc mặt trăng và trái đất được xem là 1 hành tinh đôi. Tuy nhiên, định nghĩa này không được đa số tán thành do tâm dịch chuyển chung (khối tâm) của cặp trái đất - mặt trăng quanh mặt trời nằm hoàn toàn về phía trái đất (cụ thể là 1.700 km dưới bề mặt trái đất).
Khối lượng Mặt Trăng khoảng bằng 2% khối lượng Trái Đất và lực hấp dẫn tại bề mặt Mặt Trăng bằng 17% lực hấp dẫn trên bề mặt Trái Đất. Vì vậy bạn sẽ cảm thấy nhẹ tênh khi đứng trên mặt trăng.
Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất ở khoảng cách trung bình 378.032 km (khoảng cách đến bề mặt) trên quỹ đạo hình elipse gần tròn nằm nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất khoảng 5. Chu kỳ quỹ đạo quanh 1 vòng trái đất khoảng 29,53 ngày
Chiều quay của quỹ đạo mặt trăng cùng chiều với chiều quay quỹ đạo trái đất quanh mặt trời.
Điều đặc biệt ở đây là Mặt Trăng nằm trên quỹ đạo quay đồng bộ, có nghĩa là nó hầu như giữ nguyên một mặt hướng về Trái Đất ở mọi thời điểm, khuất nguyên 1 vùng gần 50% bề mặt của mặt trăng mà hầu như chúng ta không bao giờ nhìn thấy từ trái đất, gọi là Vùng tối.
Bề mặt của mặt trăng
Bề mặt mặt trăng được bao phủ 1 lớp khí quyển rất mỏng và 1 lớp bụi mịn trên 1 bề mặt nhiều lồi lỏm được cho là vết tích của các vụ va chạm các thiên thạch, sao chổi từ thời kỳ núi lửa phun trào, biển bazan chảy tràn bao phủ khắp bề mặt.
Ban ngày trên Mặt Trăng, nhiệt độ trung bình là 107 °C, còn ban đêm nhiệt độ là -153 °C được cho là quá khắc nghiệt cho sự sống tồn tại.
Mặt trăng - từ đâu mà có?
Đa số mọi ý kiến đồng ý là mặt trăng hình thành từ khoảng 4,527 tỷ năm trước (sau sự hình thành của Hệ Mặt Trời khoảng 30 - 50 triệu năm).
Tuy nhiên chỉ có thuyết "va chạm lớn" là được mọi người tán đồng nhất. Mặt Trăng, theo thuyết này, được hình thành do bởi một va chạm cực lớn từ 1 vật thể kích thước cỡ sao hoả, gọi là Theia, đâm vào Tiền Trái Đất (hành tinh trước khi là Trái Đất) làm bắn ra 1 lượng vật chất. Lượng vật chất này bồi tụ dần tạo nên mặt trăng ngày nay.
Mặt Trăng với sự sống địa cầu
Lịch
Mặt trăng với chu kỳ quay khoảng 29 ngày, bắt đầu từ trăng khuyết, rồi tròn dần, khuyết phía bên kia rồi biến mất. Hiện tượng này lặp đi lặp lại theo 1 thời gian gần như không đổi mang tính chu kỳ nên từ rất sớm người ta dựa vào đây để làm ra lịch âm tính ngày tháng. Một tháng được lập ra từ một tuần trăng (chữ month bắt nguồn từ Moon).
Tuy nhiên, lịch âm không mang tính thực tiễn mà từ đó lịch dương ra đời. (xem bài dương lịch nhé)
Nhật thực và nguyệt thực
Vào ngày 24/10/1995, lúc 11:13 Việt nam được chứng kiến nhật thực toàn phần mà rõ nhất là ở khu vực Mũi Né Phan Thiết. Đúng vào thời điểm đó mặt trời bị che khuất hoàn toàn trong vài phút, trời tối sầm như chuẩn bị vào đêm.
Hiện tượng Nhật thực, Nguyệt thực chỉ có thể xảy ra khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng cùng nằm trên một đường thẳng.
- Nhật thực xảy ra gần tuần trăng mới (New moon), khi Mặt Trăng nằm giữa Mặt Trời và Trái Đất. Vào ban ngày, bóng của mặt trăng phủ lên trái đất 1 vùng tối đen mà những ai trong vùng ấy sẽ không nhìn thấy mặt trời. (Khu vực Path of Totality)
- Trái lại, nguyệt thực xảy ra vào những đêm gần lúc trăng tròn (Full Moon), khi Trái Đất nằm giữa Mặt Trời và Mặt Trăng. Hiện tượng mặt trăng bị bóng trái đất che lấp ngay giữa kỳ trăng tròn được gọi là Nguyệt Thực.
Hầu hết ánh sáng Mặt Trời bị trái đất chặn lại, chỉ có ánh sáng đỏ bị bẻ cong, khúc xạ qua bầu khí quyển của Trái đất va vào bề mặt của Mặt Trăng gây ra hiện tượng trăng máu.
Vì mặt phẳng quỹ đạo của Mặt Trăng lệch với quỹ đạo trái đất góc nghiêng khoảng 5° nên hiện tượng này không xảy ra tại mỗi tuần trăng mà chỉ xảy ra khi mặt trăng đến gần nơi giao cắt hai mặt phẳng quỹ đạo. Thế nên hiện tượng này chỉ lặp lại sau khoảng thời gian 70 năm.
Thuỷ Triều
Hiện tượng mực nước dâng cao định kỳ theo tuần trăng được gọi là thuỷ triều, mà thủ phạm do bởi lực hấp dẫn giũa các hành tinh gần nhau.
Lực hấp dẫn thủy triều xuất hiện bên phía trái đất hướng về Mặt Trăng (bên mặt gần nó hơn) bị hút mạnh hơn kéo các đại dương của Trái Đất thành một hình elip. Hiệu ứng này tạo nên hai hai "bướu" nước cao trên Trái Đất; một ở phía gần Mặt Trăng và một ở phía xa. Bởi hai bướu này quay quanh Trái Đất mỗi lần một ngày khi Trái Đất tự quay quanh trục của nó, nước trong đại dương liên tục chạy về hướng hai bướu đang chuyển động.
Đa số các hiệu ứng thủy triều quan sát được trên Trái Đất đều do lực kéo hấp dẫn của Mặt Trăng (Lunar Tides), Mặt Trời chỉ gây một hiệu ứng nhỏ (Solar tides). Tuy nhiên, hiệu ứng cộng gộp của 2 loại thuỷ triều sẽ làm mực nước thuỷ triều vào mùa xuân sẽ cao hơn các kỳ khác.
