Mặt Trăng tròn rồi khuyết vì lúc nào nó cũng được Mặt Trời chiếu sáng đúng một nửa, còn ta trên Trái Đất thì nhìn nửa sáng ấy từ những góc khác nhau khi Mặt Trăng đi vòng quanh mình. Ngày rằm, Mặt Trăng nằm ở phía đối diện với Mặt Trời, nên toàn bộ nửa sáng quay về phía ta và trăng tròn vành vạnh.
Chào bạn, đây là Nhà Vật Lý. Người Việt sống theo nhịp trăng nhiều hơn ta tưởng: rằm, mùng một, Tết Trung thu, con nước lớn nước ròng. Mở đầu loạt tập thiên văn, mình bắt đầu từ thứ dễ quan sát nhất trên bầu trời, và gỡ luôn một hiểu lầm mà rất nhiều người lớn vẫn mang theo.
Một nửa luôn sáng, ta nhìn thấy bao nhiêu là chuyện góc nhìn
Mặt Trăng không tự phát sáng. Nó giống một quả bóng xám đứng trong nắng: nửa hướng về Mặt Trời sáng, nửa kia tối. Điều này đúng ở mọi thời điểm.
Mặt Trăng đi một vòng quanh Trái Đất. Khi nó nằm giữa Trái Đất và Mặt Trời, nửa sáng quay hẳn về phía Mặt Trời, phía quay về ta là nửa tối. Ta gần như không thấy trăng. Đó là trăng non, rơi vào khoảng mùng một âm lịch.
Vài ngày sau, Mặt Trăng đã đi lệch ra một chút, ta bắt đầu thấy một rìa mỏng của nửa sáng: trăng lưỡi liềm hiện ở phía tây lúc chạng vạng. Đi tiếp một phần tư vòng, ta thấy một nửa của nửa sáng, đó là trăng thượng huyền. Đi tới phía đối diện Mặt Trời, ta thấy trọn nửa sáng: trăng tròn.
Sau rằm, quá trình đảo ngược: trăng khuyết dần ở phía bên kia, qua trăng hạ huyền, rồi lại thành trăng non. Bạn có thể tự làm mô hình bằng một quả cam và chiếc đèn bàn trong phòng tối, xoay quả cam quanh đầu mình.
Trăng khuyết không phải do bóng Trái Đất che
Đây là hiểu lầm phổ biến nhất về Mặt Trăng: nhiều người nghĩ phần khuyết là bóng của Trái Đất đổ lên. Nếu đúng vậy, trăng chỉ khuyết khi Trái Đất nằm giữa Mặt Trời và Mặt Trăng, tức là quanh lúc trăng tròn. Nhưng trăng khuyết nhất lại là lúc trăng non, khi Mặt Trăng nằm cùng phía với Mặt Trời.
Bóng Trái Đất chỉ thật sự đổ lên Mặt Trăng trong những lần nguyệt thực, khá hiếm, và khi đó phần bị che có viền cong của một cái bóng tròn đang trượt qua, trông khác hẳn trăng khuyết thường ngày.
Một dấu hiệu dễ thấy: phần sáng của trăng lưỡi liềm luôn quay về phía Mặt Trời. Trăng non chiều tối ở phía tây, mặt cong sáng hướng xuống chỗ Mặt Trời vừa lặn. Nếu là bóng Trái Đất thì không có lý do gì để như vậy.
Ở trăng lưỡi liềm, đôi khi bạn còn thấy phần tối của trăng sáng mờ mờ. Đó là ánh sáng Mặt Trời phản chiếu từ Trái Đất lên Mặt Trăng rồi dội về, gọi là ánh đất.
Vì sao rằm trăng tròn và lịch âm khớp với trăng
Từ trăng non này tới trăng non sau mất khoảng hai mươi chín ngày rưỡi. Lịch âm của người Việt được dựng theo nhịp đó: mỗi tháng âm lịch bắt đầu vào ngày có trăng non, tháng đủ ba mươi ngày, tháng thiếu hai mươi chín ngày để bám theo con số lẻ nửa ngày kia.
Vì tháng bắt đầu từ trăng non, nên giữa tháng, khoảng ngày mười lăm, Mặt Trăng đi được nửa vòng và nằm đối diện Mặt Trời: trăng tròn. Rằm tháng Tám, Tết Trung thu, ngắm trăng tròn chính là nhờ cái khung lịch đó.
Trăng tròn không phải lúc nào cũng rơi đúng ngày mười lăm, có tháng là đêm mười bốn hay mười sáu mới tròn nhất. Lý do là quỹ đạo Mặt Trăng hơi dẹt, nó đi nhanh chậm khác nhau ở các đoạn, và ngày của lịch được tính theo giờ Việt Nam.
Mười hai tháng âm ngắn hơn một năm dương lịch khoảng mười một ngày. Vì thế cứ vài năm lịch âm lại thêm một tháng nhuận, để Tết không trôi dạt từ mùa xuân sang mùa hè.
Trăng mọc muộn dần, và luôn quay một mặt về phía ta
Mỗi ngày Mặt Trăng đi thêm một đoạn trên quỹ đạo theo cùng chiều Trái Đất tự quay. Trái Đất phải quay thêm một chút nữa mới đuổi kịp, nên trăng mọc muộn hơn hôm trước trung bình khoảng năm mươi phút. Trăng tròn mọc lúc chạng vạng, vài hôm sau đã khuya mới thấy trăng lên.
Đó cũng là lý do trăng hạ huyền thường chỉ thấy vào nửa đêm về sáng, và bạn có thể thấy trăng giữa ban ngày vào những buổi sáng hay buổi chiều.
Một điều lạ nữa: dù đi vòng quanh ta, Mặt Trăng luôn quay đúng một mặt về phía Trái Đất. Những vết tối hình chú Cuội ngồi gốc cây đa mà ông bà ta kể vẫn ở yên chỗ cũ qua mọi đêm trăng.
Không phải Mặt Trăng không tự quay. Nó tự quay đúng một vòng trong thời gian đi hết một vòng quanh Trái Đất. Lực hấp dẫn của Trái Đất qua hàng tỷ năm đã hãm tốc độ quay của nó lại cho tới khi hai nhịp khớp nhau. Hiện tượng này gọi là khoá thuỷ triều, và mặt kia của Mặt Trăng chỉ được nhìn thấy khi tàu vũ trụ bay vòng ra phía sau.
Ngắm trăng như một người quan sát
Bạn không cần kính thiên văn để bắt đầu. Thử ghi lại hình dạng và vị trí của trăng mỗi tối trong một tháng, lúc cùng một giờ. Bạn sẽ thấy tận mắt trăng dịch dần về phía đông và lớn dần lên.
Với một chiếc ống nhòm bình thường, thời điểm đẹp nhất để xem miệng hố trên Mặt Trăng không phải đêm rằm, mà là quanh trăng thượng huyền. Lúc đó ánh nắng chiếu xiên vào vùng ranh giới sáng tối, bóng của vành miệng hố đổ dài, địa hình nổi khối rõ. Đêm rằm nắng chiếu thẳng, mặt trăng phẳng lì, chói loá.
Những vùng tối lớn bằng mắt thường thấy được là các đồng bằng đá núi lửa nguội từ rất lâu, người xưa tưởng là biển nên ngày nay vẫn gọi là biển.
Câu hỏi để bạn nghĩ tiếp: nếu đêm rằm Mặt Trăng nằm đúng phía đối diện Mặt Trời, thì vì sao không phải đêm rằm nào cũng có nguyệt thực, khi bóng Trái Đất lẽ ra phải đổ lên nó?
Câu hỏi thường gặp
Trăng non là gì?
Trăng non là lúc Mặt Trăng nằm gần như thẳng hàng giữa Trái Đất và Mặt Trời, nửa được chiếu sáng quay hẳn về phía Mặt Trời nên ta gần như không thấy trăng. Ngày trăng non là ngày mùng một âm lịch.
Vì sao trăng mới mọc trông to hơn trăng trên đỉnh đầu?
Trăng sát chân trời trông to hơn chủ yếu là ảo giác của não khi so trăng với cây cối, nhà cửa ở xa. Đo bằng ảnh chụp thì kích thước gần như không đổi.
Siêu trăng là gì?
Quỹ đạo Mặt Trăng hơi dẹt, nên có lúc trăng ở gần Trái Đất hơn. Trăng tròn rơi vào lúc gần nhất trông to và sáng hơn một chút, người ta gọi vui là siêu trăng, nhưng mắt thường khó thấy khác biệt rõ.
Mặt Trăng có ảnh hưởng tới thuỷ triều không?
Có. Lực hấp dẫn của Mặt Trăng, cùng với Mặt Trời, gây ra thuỷ triều. Quanh rằm và mùng một, hai lực cùng hướng nên con nước thường lớn hơn, người miền biển gọi là nước cường.
Vì sao trăng có lúc màu vàng cam?
Khi trăng ở gần chân trời, ánh sáng từ trăng phải đi qua lớp khí quyển dày hơn, phần ánh sáng xanh bị tán xạ đi bớt, còn lại ánh sáng ngả vàng cam. Lên cao, trăng trở lại màu trắng bạc.
