Monday, 25 October 2021

ดวงจันทร์ ข้างขึ้นข้างแรม และการขึ้นตกของดวงจันทร์

ดวงจันทร์

ดวงจันทร์คือ ดาวบริวารของโลก โคจรรอบโลกโดยใช้เวลาโคจรราว 27.3 วัน ดวงจันทร์มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3,474 กิโลเมตร ระยะห่างระหว่างดวงจันทร์และโลกมีระยะทางราว 384,403 กิโลเมตร เนื่องจากดวงจันทร์หมุนรอบตัวเองเท่ากับเวลาที่โคจรรอบโลก ดวงจันทร์จึงหันด้านเดียวเข้าหาโลกเสมอ เรียกด้านที่หันเข้าโลกว่าด้านใกล้ และด้านที่อยู่ตรงข้ามเรียกว่าด้านไกล

การขึ้นตกของดวงจันทร์

เนื่องจากโลกหมุนรอบตัวเองเป็นเวลาประมาณ 24 ขม ขณะที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกใช้เวลา 27.3 วันโดยประมาณ ทำให้แต่ละวันดวงจันทร์จะขึ้นช้าลง 50 นาทีโดยประมาณ เพราะในแต่ละวันโลกต้องหมุนเพิ่ม 360/27.3=13.18 องศาเพื่อให้คนบนโลกเห็นพระจันทร์ขึ้น (13.18x(24×60)/360= 52.72) ดังนั้นดวงจันทร์จึงสามารถขี้นตกได้ทั้งกลางวันหรือกลางคืน

ข้อสังเกต

  1. วันข้างขึ้นดวงจันทร์จะขึ้นก่อนพระอาทิตย์ตก และตกตอนกลางคืน
  2. วันข้างแรมดวงจันทร์จะขึ้นหลังพระอาทิตย์ตก และตกตอนกลางวัน

ทิศการขึ้นตกของดวงจันทร์

เนื่องจากโลกหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันตกไปตะวันออก ดวงจันทร์จึงขึ้นทางตะวันออกและตกทางทิศตะวันตกเสมอ

ข้างขึ้นข้างแรมของดวงจันทร์

มนุษย์ทราบว่าดวงจันทร์มีรูปร่างซ้ำเดิมเป็นคาบคงที่ประมาณ 29.5 วัน ความรู้นี้เป็นประโยชน์ต่อการทราบวันเวลาของโลก ช่วยให้มนุษย์สามารถทราบฤดูกาลและกำหนดการเพาะปลูกได้ ต่อมาพัฒนาเป็นปฏิทินจันทรคติในภายหลัง

จันทร์ดับ (New Moon) คือวันที่เราไม่สามารถเห็นพระจันทร์ได้ พระจันทร์จะทำมุม 0 องศากับพระอาทิตย์ และขึ้นตกพร้อมพระอาทิตย์ ตรงกับปฏิทินไทยคือวันแรม 14 หรือ 15 ค่ำเป็นวันพระ แต่ในทางปฏิบัติอาจเป็นวันขึ้น 1 หรือ 2 ค่ำก็ได้ จากความคลาดเคลื่อนของระบบการทดเดือนทดวันของปฏิทินจันทรคติไทย

จันทร์ครึ่งดวง (First Quarter, Last Quarter) คือวันที่พระจันทร์สว่างครึ่งเดียว วันนี้พระจันทร์ทำมุม 90 องศากับพระอาทิตย์ ตรงกับปฏิทินไทยคือวันขึ้น 8 ค่ำหรือวันแรม 8 ค่ำ เป็นวันพระ แต่ในทางปฏิบัติอาจเป็นวันขึ้น 7 หรือแรม 7 ค่ำ ก็ได้ จากความคลาดเคลื่อนของระบบการทดเดือนทดวันของปฏิทินจันทรคติไทย

จันทร์เพ็ญ (Full Moon) คิอวันที่พระจันทร์สว่างเต็มดวง วันนี้พระจันทร์ทำมุม 180 องศากับพระอาทิตย์ ตรงกับปฏิทินไทยคือวันขึ้น 15 ค่ำเป็นวันพระ แต่ในทางปฏิบัติอาจเป็นวันขึ้น 14-15 หรือแรม 1-2 ค่ำ ก็ได้ จากความคลาดเคลื่อนของระบบการทดเดือนทดวันของปฏิทินจันทรคติไทย

การสังเกตดวงจันทร์ว่าเป็นข้างขี้นหรือข้างแรม

ในซีกโลกเหนือเราสามารถดูด้านสว่างของดวงจันทร์เพื่อบอกว่าดวงจันทร์อยู่ข้างขึ้นหรือข้างแรมได้ โดยดวงจันทร์ข้างขี้นจะมีด้านสว่างอยู่ทางขวาของเราเสมอ เมื่อลากเส้นของด้านสว่างจะเหมือนตัวอักษร C กลับหลังหรือ D  และดวงจันทร์ข้างแรมจะมีด้านสว่างอยู่ด้านซ้ายของเราเสมอ เมื่อลากเส้นของด้านสว่างจะเหมือนตัวอักษร C หรือ D กลับหลัง

การสังเกตดวงจันทร์ว่าเป็นข้างขึ้นหรือข้างแรม

ส่วนซีกโลกใต้จะสังเกตเห็นด้านสว่างกลับกันดังนี้ ดวงจันทร์ข้างขี้นจะมีด้านสว่างอยู่ทางซ้ายของเราเสมอ เมื่อลากเส้นของด้านสว่างจะเหมือนตัวอักษร C หรือ D กลับหลัง และดวงจันทร์ข้างแรมจะมีด้านสว่างอยู่ด้านขวาของเราเสมอ เมื่อลากเส้นของด้านสว่างจะเหมือนตัวอักษร C กลับหลัง หรือ D

ข้างขึ้นข้างแรมที่ซีกโลกเหนือ เส้นศูนย์สูตร และซีกโลกใต้

เนื่องจากเราอยู่บนผิวโลก และแต่ละจุดบนโลกทำมุมกับดวงจันทร์ต่างกัน ดังนั้นที่ตำแหน่งต่างกันบนโลกจะเห็นเสี้ยวและเงาบนพระจันทร์ไม่เหมือนกัน

ลักษณะดวงจันทร์ที่ปรากฎต่คนบนโลกที่ตำแหน่งต่างกัน จะมีลักษณะดังรูปด้านล่าง

ที่ขั้วโลกเหนือ


ข้างขึ้นข้างแรมที่ขั้วโลกเหนือ

ที่ซีกโลกเหนือ

ข้างขึ้นข้างแรมที่ซีกโลกเหนือ

ที่เส้นศูนย์สูตร

ข้างขึ้นข้างแรมที่เส้นศูนย์สูตร

ที่ซีกโลกใต้

ข้างขึ้นข้างแรมที่ซีกโลกใต้

ที่ขั้วโลกใต้

ข้างขึ้นข้างแรมที่ขั้วโลกใต้

โลกหมุนช้าเพราะดวงจันทร์

ดวงจันทร์ดึงดูดโลกทำให้น้ำเคลื่อนเข้าหาดวงจันทร์ น้ำจึงไหลสวนทางกับการหมุนของโลก ทำให้เกิดแรงต้านการหมุนของโลก แรงต้านดังกล่าวทำให้โลกหมุนช้าลง 2.3 มิลลิวินาทีต่อศตวรรษ โลกเมื่อ 1,400 ล้านปีก่อน เวลา 1 วันบนโลกมีเพียง 18 ชั่วโมง 41 นาทีเท่านั้น

อย่างไรก็ตามการที่แรงดึงดูดดวงจันทร์กระทำต่อโลกของเราส่งผลให้ดวงจันทร์ค่อยๆเคลื่อนที่ห่างจากโลกเราเรื่อยๆปีละ 3.81 เซนติเมตร ดังนั้นในอนาคตเมื่อแรงต้านและการหมุนรอบตัวเองของโลกเข้าสู่สมดุล โลกจะหมุนรอบตัวเองใช้เวลา 47 วันเท่ากับเวลาที่ดวงจันทร์จะโคจรรอบโลก ในเวลานั้นโลกจะเห็นดวงจันทร์ปรากฏที่ตำแหน่งเดิมบนโลกตลอดเวลา แต่เหตุการณ์นี้จะใช้เวลามากกว่า 4.5 พันล้านปี หลังดวงอาทิตย์กลายเป็นดาวยักษ์แดงแล้ว