MoonPhoto: Wikipedia ↗

Đào sâu · 3 phút đọc

Thủy triều khóa Mặt Trăng chỉ để lộ tối đa 59% bề mặt cho Trái Đất

Do hiện tượng đung đưa (libration), Trái Đất không chỉ thấy 50% mà thấy tới 59% bề mặt Mặt Trăng theo thời gian. Nhờ đó, một phần rìa của mặt xa đôi khi cũng lộ ra từ Trái Đất.

Mặt Trăng quay quanh trục của nó mất đúng bằng thời gian để quay một vòng quanh Trái Đất (khoảng 27,3 ngày). Kết quả là hiện tượng khóa thủy triều: một nửa bề mặt Mặt Trăng luôn hướng về Trái Đất, nửa kia — mặt xa — không bao giờ nhìn thấy trực tiếp từ đây. [1]

Nhưng chuyển động thực tế không hoàn hảo như vậy. Mặt Trăng đung đưa quanh vị trí cân bằng theo một loạt dao động nhỏ gọi là libration, khiến góc nhìn từ Trái Đất thay đổi liên tục trong tháng và trong năm. Cộng dồn tất cả các kiểu đung đưa, con người có thể quan sát được khoảng 59% bề mặt Mặt Trăng tại những thời điểm khác nhau. [1][2]

~59%
Tỉ lệ bề mặt Mặt Trăng mà người quan sát trên Trái Đất có thể thấy nhờ libration, thay vì 50% [1][2]

Vì sao Mặt Trăng lại đung đưa?

  • Libration theo kinh độ: quỹ đạo Mặt Trăng là hình elip nên tốc độ quay quanh Trái Đất thay đổi, trong khi tốc độ tự quay gần như đều — hai bên lệch pha, làm lộ các rìa đông và tây. [2]
  • Libration theo vĩ độ: trục quay của Mặt Trăng nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo, nên ta lần lượt nhìn thấy vùng cực bắc rồi cực nam. [2]
  • Libration thị sai (parallax): Trái Đất quay, người quan sát dịch chuyển khoảng hai bán kính Trái Đất trong một ngày, đủ để nhìn vượt qua rìa Mặt Trăng một chút. [2]
  • Ngoài ra còn những dao động nhỏ mang tính vật lý do hình dạng không hoàn hảo của Mặt Trăng gây ra, gọi là libration thực. [2]

Vài con số đáng chú ý

27,3 ngày
Chu kỳ tự quay và quay quanh Trái Đất trùng khớp — nguyên nhân của khóa thủy triều [1]
~41%
Phần bề mặt Mặt Trăng chưa từng được quan sát trực tiếp từ Trái Đất bằng mắt thường [1][2]

Phần bề mặt bị che khuất hoàn toàn chỉ được lộ diện lần đầu khi tàu Luna 3 của Liên Xô chụp ảnh vào năm 1959. Trước đó, con người chưa từng thấy mặt xa; ngày nay bản đồ địa hình Mặt Trăng đã được lập chi tiết nhờ các tàu quỹ đạo, nhưng với người quan sát trên Trái Đất, 41% bề mặt vẫn mãi nằm ngoài tầm nhìn. [3]

Timeline khám phá

  1. 1959

    Tàu Luna 3 của Liên Xô lần đầu chụp ảnh mặt xa Mặt Trăng.

  2. 1968

    Phi hành đoàn Apollo 8 trực tiếp nhìn thấy mặt xa khi bay vòng quanh Mặt Trăng.

  3. 1960s – nay

    Các tàu quỹ đạo và vệ tinh lập bản đồ toàn bộ bề mặt, kể cả vùng tối.

Hiểu về libration giúp các nhà thiên văn chọn thời điểm quan sát để nhìn sâu hơn vào các rìa và vùng cực Mặt Trăng — những khu vực thường bị bỏ qua trong các bức ảnh toàn cảnh. Đó cũng là minh chứng cho thấy quỹ đạo tưởng như đơn giản lại chứa nhiều chi tiết tinh tế. [2]

Khóa thủy triều không phải là đặc điểm riêng của Mặt Trăng: nhiều mặt trăng lớn của sao Mộc và sao Thổ cũng bị khóa, và một số hành tinh ngoài hệ Mặt Trời cũng bị khóa với sao chủ của chúng. [1]

Nguồn

  1. Moon NASA Science
  2. Libration of the Moon Wikipedia
  3. Luna 3 Wikipedia

Vẫn còn tò mò?

  • Mặt xa của Mặt Trăng khác mặt nhìn thấy như thế nào?
  • Vì sao Mặt Trăng lại bị khóa thủy triều với Trái Đất?
  • Libration có giúp ta nhìn thấy mặt xa không?

Hỏi tiếp trong ứng dụng FactNest.