ดวงจันทร์ (Moon) ทำไมจึงมีหลายรูปแบบ

   ดวงจันทร์” อยู่ในระบบสุริยจักรวาล จัดเป็นดาวเคราะห์ที่ไม่มีแสงสว่างในตนเอง แต่ที่มีแสงส่องสว่างอย่างที่เราเห็นกันนั้น เป็นเพราะได้รับแสงสะท้อนมาจากดวงอาทิตย์ จึงทำให้เรามองเห็นดวงจันทร์รูปลักษณ์ต่างๆเป็นรูปพระจันทร์ครึ่งเสี้ยวบ้าง รูปแบบพระจันทร์เสี้ยวบ้าง พระจันทร์เต็มดวงบ้าง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการหมุนของโลกกับดวงจันทร์ ซึ่งทั้งโลกและดวงจันทร์ต่างก็หมุนรอบซึ่งกันและกัน ในขณะเดียวกันทั้งโลกและดวงจันทร์หมุนรอบดวงอาทิตย์ ดังนั้นหากดวงจันทร์หันด้านที่รับแสงจากดวงอาทิตย์เข้าหาโลก เราก็จะเห็นดวงจันทร์มาก ในทางกลับกันถ้าดวงจันทร์ด้านที่ได้รับแสงดวงอาทิตย์น้อย เราก็จะพลอยได้เห็นดวงจันทร์ตามไปด้วย

   ดวงจันทร์เป็นบริวารดวงเดียวของโลก มีขนาดเล็กกว่าโลก คือ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3,476 กิโลเมตร โลกของเราใหญ่กว่าดวงจันทร์ประมาณ 4 เท่า ดวงจันทร์มีความหนาแน่น เฉลี่ย 3.34 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

   ดวงจันทร์เป็นวัตถุท้องฟ้าที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด ซึ่งจากการขึ้นไปสำรวจดวงจันทร์ พบว่า บนดวงจันทร์ไม่มีน้ำ ไม่มีบรรยากาศและไม่มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ เชื่อว่าดวงจันทร์มีอายุประมาณ 4,600 ล้านปีใกล้เคียงกับโลก

   สำหรับกำเนิดของดวงจันทร์ยังมีอยู่หลากหลายข้อสมมติฐาน บ้างก็ว่าโลกและดวงจันทร์เกิดพร้อมๆ กันจากกลุ่มก้อนก๊าซมหึมาของเนบิวลาต้นกำเนิดระบบสุริยะ บ้างก็ว่าดวงจันทร์แตกตัวออกจากโลก ขณะที่โลกเริ่มก่อรูปร่างขึ้นทำให้มีการหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็ว มวลสารบางส่วนจึงหลุดออกมาเป็นดวงจันทร์

   ดวงจันทร์เคลื่อนรอบโลก รอบละ 1 เดือน โดยการที่โลกหมุนรอบตัวเองไปทางทิศตะวันออก ทำให้คนบนโลกเห็นดวงจันทร์ขึ้นทางทิศตะวันออกและตกทางทิศตะวันตก เคลื่อนที่ผ่านกลุ่มดาวจักรราศี ในคืนเดียวกันที่เวลาต่างกัน เราจะเห็นดวงจันทร์เคลื่อนที่ปรากฏจากทิศตะวันออกไปทางทิศตะวันตก

   ดวงจันทร์เปลี่ยนตำแหน่งและเปลี่ยนรูปร่างเร็วมาก กล่าวคือ ในช่วงข้างขึ้น รูปร่างจะปรากฏโตขึ้นจากเป็นเสี้ยวเล็กที่สุดเมื่อวันขึ้น 1 ค่ำ ถึงโตที่สุดเป็นรูปวงกลมหรือจันทร์เพ็ญเมื่อวันขึ้น 15 ค่ำ ที่เป็นเช่นนี้เพราะในแต่ละวัน ดวงจันทร์ด้านสว่างที่หันมาทางโลกมีขนาดไม่เท่ากัน สัดส่วนของด้านสว่างที่สะท้อนแสงมาทางโลกมีขนาดโตขึ้นสำหรับวันข้างขึ้น และมีสัดส่วนน้อยลงสำหรับวันข้างแรม

   การเปลี่ยนตำแหน่งเทียบกับดาวฤกษ์แตกต่างไปจากการเปลี่ยนตำแหน่งเทียบกับขอบฟ้า ซึ่งเกิดขึ้นเพราะการหมุนรอบตัวเองของโลก ทำให้เกิดปรากฏการณ์ขึ้น-ตกของวัตถุท้องฟ้าทุกอย่างไม่ว่าจะเป็นดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ ขึ้น-ตก เพราะโลกหมุนรอบตัวเองทั้งสิ้น

การเห็นรูปลักษณะดวงจันทร์จากประเทศที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร เช่น ประเทศไทย ในวันข้างแรมมาก ๆ ขณะดวงจันทร์เป็นเสี้ยว จะเห็นลักษณะรูปร่างของปลายเขาควายชี้ขึ้นจากขอบฟ้า หรือในวันข้างขึ้นน้อย ๆ ขณะดวงจันทร์อยู่ใกล้ขอบฟ้าด้านตะวันตกจะเห็นรูปร่างของดวงจันทร์เป็นรูปเขาควายหงายเช่นเดียวกัน แต่ถ้าเราไปดูดวงจันทร์หรือถามเพื่อนที่อยู่ในประเทศใกล้ขั้วโลกว่าเห็นดวงจันทร์ข้างแรมแก่ ๆ หรือข้างขึ้นน้อย ๆ มีรูปร่างลักษณะเช่นใด เราจะพบว่าดวงจันทร์เสี้ยวปรากฏเป็นแบบเขาควายตะแคงคือปลายเขาหนึ่งชี้ลงไป ที่ขอบฟ้าส่วนอีกเขาหนึ่งมีปลายเขาชี้ขึ้นฟ้า สาเหตุที่เป็นเช่นนี้เพราะขอบฟ้าของคนที่อยู่ในประเทศไทยแตกต่างไปจากขอบฟ้าของคนที่อยู่ใกล้ขั้วโลก

ณ บริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรของโลก ด้านนูนของดวงจันทร์ชี้ลงไปที่ขอบฟ้า ทำให้ปลายแหลมทั้ง 2 ข้างของดวงจันทร์ชี้ขึ้นจากขอบฟ้า หรือที่เรียกว่า "เขาควายหงาย" นั่นเอง แต่เมื่อดูจากประเทศใกล้ขั้วโลกเหนือ ซึ่งมีขอบฟ้าอยู่ในแนวเกือบตั้งฉากกับขอบฟ้าของผู้ที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร จะพบว่า "เขาควายตะแคง" ปลายแหลมของดวงจันทร์ข้างหนึ่งชี้ลงไปทางขอบฟ้า ส่วนปลายแหลมอีกข้างหนึ่งชี้ขึ้นสูงจากขอบฟ้า นี่คือรูปร่างลักษณะที่เห็นแตกต่างกัน เมื่อดูดวงจันทร์จากประเทศที่มีละติจูดต่างกัน เมื่อดูดวงจันทร์จากประเทศที่มีละติจูดต่างกันมาก ๆ รูปจันทร์เสี้ยวที่อยู่ในภาพวาดของฝรั่งจึงมักจะเป็นรูปจันทร์เสี้ยวตะแคงเสมอ

นอกจากจะเห็นรูปร่างท่าทางแตกต่างกันเทียบกับขอบฟ้าแล้ว เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์หรือดาวฤกษ์ที่อยู่ไกล ยังเห็นดวงจันทร์อยู่คนละที่ด้วย ทั้งนี้เพราะดวงจันทร์อยู่ใกล้โลกมากเมื่อเทียบกับดวงอื่นๆ ดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลกเพียงประมาณ 30 เท่า ของเส้นผ่านศูนย์กลางโลกเท่านั้น ดวงจันทร์ยังเป็นบริวารที่ดีของโลก ช่วยทำให้โลกหมุนอย่างราบเรียบ เป็นจักรกลสำคัญที่ทำให้เกิดน้ำขึ้น-น้ำลงบนโลก เป็นผู้สร้างปรากฏการณ์ที่น่าตื่นเต้นประทับใจให้แก่คนบนโลกอย่างมิรู้ลืม อันได้แก่ สุริยุปราคาเต็มดวง การเห็นดวงจันทร์เพ็ญว่าบางส่วนมีสีคล้ำทำให้เกิดจินตนาการไปว่ามีกระต่ายอยู่บนดวงจันทร์ ก็เป็นความฝันที่สร้างจินตนาการที่ดีให้แก่เด็ก ๆ และการเกิดดวงจันทร์ข้างขึ้น-ข้างแรม นอกจากจะนำมาใช้เป็นเครื่องวัดเวลาแล้ว ยังทำให้เกิดนิทานเล่าขานต่าง ๆ ในทุกส่วนของโลก

จะเห็นว่า ดวงจันทร์มีการเปลี่ยนแปลงที่เราสามารถเห็นได้ชัดมากที่สุดทางด้านกายภาพ เราจะเห็นว่าทุกเดือนรูปร่างของดวงจันทร์จะเปลี่ยนไปตามระยะต่าง ๆ หรือ phases ซึ่งเกิดจากการที่เรามองเห็นด้านสว่างของดวงจันทร์ ซึ่งเป็นแสงสะท้อนจากดวงอาทิตย์ในมุมที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับว่าดวงจันทร์อยู่ตรงตำแหน่งใดในความสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์และโลกในเวลา 29.5 วัน หรือประมาณหนึ่งเดือน การโคจรของดวงจันทร์รอบโลกจะแบ่งเป็น 8 ระยะดังนี้คือ

1. New Moon หมายถึง ระยะที่ดวงจันทร์อยู่ตรงกลางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ในทิศทางเดียวกัน โดยด้านที่รับแสงอาทิตย์หันไปจากโลก ดวงจันทร์จะดูมืดสนิททั้งดวง ดังนั้นเราจึงมองไม่เห็นดวงจันทร์ยกเว้นเวลาที่เกิดสุริยุปราคา ในระยะพระจันทร์ใหม่นี้ ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์จะขึ้นและตกประมาณเวลาเดียวกัน

2. Waxing Crescent Moon ขณะที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกเราจะเห็นด้านที่รับแสงอาทิตย์มากขึ้นตามลำดับ เป็นพระจันทร์ข้างขึ้นหรือ Waxing Moon ซึ่งตอนแรกจะเป็นเสี้ยวเล็ก ๆ และค่อย ๆ เพิ่มขนาดขึ้นตามลำดับ ระยะนี้เรียกว่า พระจันทร์เสี้ยว หรือ Crescent Moon

3. Quarter Moon ประมาณ 1 สัปดาห์หลังจาก New Moon ดวงจันทร์ จะหมุนรอบโลกไปประมาณ 1 ใน 4 ของวงโคจร เราจะเห็นครึ่งหนึ่งของด้านที่ได้รับแสงอาทิตย์หรือ 1 ส่วน 4 ของดวงจันทร์ เรียกว่า ระยะเสี้ยวแรก

4. Waxing Gibbous Moon ระหว่างสัปดาห์ต่อมาเราจะเห็นดวงจันทร์ด้านที่ได้รับแสงอาทิตย์มากขึ้นทุกที ดวงจันทร์จะมีลักษณะที่เรียกว่า gibbous คือ นูนทั้ง 2 ด้าน คล้ายหนอกของวัว

5. Full Moon 2 สัปดาห์หลังจาก ระยะพระจันทร์ใหม่ ดวงจันทร์จะเดินทางรอบโลกได้ครึ่งทางและด้านที่ได้รับแสงอาทิตย์จะทับกันสนิทกับด้านที่หันมายังโลก ทำให้เราเห็นเป็นดวงกลมคือ พระจันทร์เต็มดวง ในระยะนี้พระจันทร์จะขึ้นตอนที่พระอาทิตย์ตก และจะตกตอนที่พระอาทิตย์ขึ้น ถ้าดวงจันทร์อยู่ในระนาบเดียวกันพอดีระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์จะเกิดเป็นจันทรุปราคา

6. Waning Gibbous Moon จากระยะนี้ไปจนกว่าจะเต็มดวงอีกครั้งหนึ่ง ดวงจันทร์ด้านที่ได้รับแสงจากดวงอาทิตย์จะมีขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ ช่วง 1 สัปดาห์หลังจากพระจันทร์เต็มดวงนี้จะเป็นระยะพระจันทร์ข้างแรม

7. Last Quarter Moon ๓ สัปดาห์ หลังจากระยะพระจันทร์ใหม่ เราจะเห็นครึ่งหนึ่งของดวงจันทร์ด้านที่ได้รับแสงจากดวงอาทิตย์อีกครั้งหนึ่ง เรียกว่า ระยะเสี้ยวสุดท้าย

8. Waning Crescent Moon ระหว่างสัปดาห์ที่ 4 ขนาดของดวงจันทร์จะลดลงจนมองเห็นเป็นรูปเคียวบาง ๆ ขนาดของดวงจันทร์ยังขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างดวงจันทร์กับโลกด้วย ในทางดาราศาสตร์และวงการวิทยาศาสตร์ คำที่ใช้เรียกปรากฏการณ์ที่ดวงจันทร์เข้าใกล้โลกมากที่สุด คือ lunar perigee (perigee หมายถึงจุดในวงโคจรของวัตถุในอวกาศที่อยู่ใกล้โลก) ซึ่งดวงจันทร์จะดูสว่างมากและมีขนาดใหญ่กว่าปกติ สำหรับคนทั่วไปจะรู้จักปรากฏการณ์นี้ในชื่อ Supermoon ซึ่งเป็นคำที่นักโหราศาสตร์ชื่อ ริชาร์ด โนลล์ (Richard Nolle) เป็นผู้บัญญัติ โดยให้คำจำกัดความว่าเป็น “พระจันทร์ใหม่หรือพระจันทร์เต็มดวงที่เกิดขึ้นโดยดวงจันทร์อยู่ใกล้โลกมากที่สุด (ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์) ในวงโคจร (perigee) สรุปคือ โลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์อยู่ในระนาบเดียวกัน โดยที่ดวงจันทร์อยู่ใกล้โลกมากที่สุด” ในปีหนึ่ง ๆ จะเกิด Supermoon ประมาณ 4 ถึง 6 ครั้ง โดยอยู่ห่างจากโลกเพียง 300,000 กว่า กิโลเมตรเท่านั้น

แหล่งที่มา
https://www.scimath.org/lesson-physics/item/7294-moon