เราได้อะไรจากภาพถ่ายปรากฏการณ์จันทรุปราคาเต็มดวง

Share

สำหรับปรากฏการณ์จันทรุปราคาเต็มดวงในคืนวันที่ 31 มกราคม 2561 ที่ผ่านมา หลายคนคงได้มีโอกาสถ่ายภาพปรากฏการณ์กันแทบทุกคน ซึ่งนอกจากภาพถ่ายที่ได้จะมีความสวยงามแล้ว ภาพปรากฏการณ์ดังกล่าวยังสามารถให้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์และดาราศาสตร์หลายด้านด้วยกัน อาทิเช่น

(ภาพโดย : ศุภฤกษ์  คฤหานนท์ / Camera : Canon1DX / Lens : Takahashi TOA 150 + Extender 1.5X / Focal length : 1650 mm. / Aperture : f/11 / ISO : 3200 / Exposure : 1/2 sec)

 

สามารถพิสูจน์ให้รู้ได้ว่าโลกของเรากลม “ไม่แบน”

 

(ภาพโดย : ศุภฤกษ์  คฤหานนท์ / Camera : Canon1DX / Lens : Takahashi TOA 150 + Extender 1.5X / Focal length : 1650 mm. / Aperture : f/11 / ISO : 1600 / Exposure : 1/10 sec)

 

        จากภาพถ่ายช่วงตอนเกิดจันทรุปราคาบางส่วนนั้น เราจะสามารสังเกตเห็นดวงจันทร์เคลื่อนที่เข้าไปในเงาของโลก ซึ่งเงาจะมีลักษณะเป็นทรงโค้ง ไม่ได้เป็นทรงแบนราบแต่อย่างใด ดังนั้นภาพถ่ายปรากฏการณ์จันทรุปราคาก็เป็นข้อพิสูจน์ได้ว่า โลกของเรากลมนั่นเอง

        นอกจากนั้นยังช่วยอธิบายเรื่องความเข้าใจผิด เกี่ยวกับการเกิดเฟสของดวงจันทร์ ในช่วงการเกิดดวงจันทร์ข้างจันทร์ข้างขึ้น-ข้างแรม จากที่มักเข้าใจผิดว่า “เฟสของดวงจันทร์นั้นเกิดจากการที่ดวงจันทร์ถูกเงาของโลกบังในแต่ละเดือนนั้น” แท้จริงแล้วเฟสของดวงจันทร์ในช่วงข้างขึ้น-ข้างแรมเกิดจากการที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกทำให้คนบนโลกมองเห็นดวงจันทร์ในมุมที่เปลี่ยนไป

        แต่ในปรากฏการณ์จันทรุปราคาต่างหาก ที่เกิดจากการที่ดวงจันทร์ถูกเงาของโลกบัง ซึ่งลักษณะของเงาโลกที่บังดวงจันทร์ขณะเกิดปรากฏการณ์ กับการเกิดข้างขึ้น-ข้างแรมนั้น ต่างกันโดยสิ้นเชิงโดยเราสามารถสังเกตจากลักษณะของเงาบนดวงจันทร์ที่จะมีลักษณะของเงามืดต่างกัน

 

ภาพตัวอย่างขณะดวงจันทร์เคลื่อนที่เข้าไปในเงามืดของโลก ซึ่งจะมีลักษณะของเงาที่โค้งตามรูปทรงของโลก

 

ภาพตัวอย่างเฟสของดวงจันทร์ขณะโคจรรอบโลกที่ทำให้คนบนโลกมองเห็นดวงจันทร์ในมุมที่ต่างไปในแต่ละวัน

 

สามารถประมาณขนาดของโลกจากเงาที่บังดวงจันทร์

 

ภาพถ่ายปรากฏการณ์จันทรุปราคาตั้งแต่เริ่มต้นการเกิดปรากฏการณ์จนสิ้นสุดปรากฏการณ์เพื่อนำภาพมาต่อกันเพื่อหาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก

(ภาพโดย : ศุภฤกษ์  คฤหานนท์ / Camera : Canon1DX / Lens : Takahashi TOA 150 + Extender 1.5X / Focal length : 1650 mm. / Aperture : f/11)

 

        จากภาพถ่ายจันทรุปราคาหากเราถ่ายภาพปรากฏการณ์ตั้งแต่ช่วงที่ดวงจันทร์เข้าสู่เงามืดของโลก จนเข้าสู่ช่วงเต็มดวงไปจนถึงช่วงที่ดวงจันทร์เคลื่อนที่ออกจากเงามืดของโลก แล้วนำภาพทั้งหมดมาต่อกันก็จะสามารถหาขนาดของโลกได้จากขนาดของเงาโลกนั่นเอง

 

 

        โดยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงจันทร์มีค่าประมาณ 3,474 กิโลเมตร หรือประมาณหนึ่งในสี่ของโลก (โลกของเรานั้นเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ 12,742 กิโลเมตร) 

        *** จากการประมาณขนาดเงาของโลกขณะเกิดปรากฏการณ์จันทรุปราคาเต็มดวง แล้วนำมาคำนวณหาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก ได้ค่าเท่ากับ 11,804 กิโลเมตร ซึ่งค่าความคลาดเคลื่อนเกิดจากการประมาณค่าของเงาโดยคร่าวๆ เท่านั้น หากทำการประมาณค่าของเงาให้ละเอียดยิ่งขึ้นก็จะสามารถได้ค่าที่ใกล้เคียงกับขนาดจริงของโลก

 

สามารถประมาณการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์เข้าไปในเงามืดของโลกมากน้อยแค่ไหน จากการประมาณค่าสีและความสว่างของของดวงจันทร์ในช่วงเกิดปรากฏการณ์จันทรุปราคามเต็มดวง

 

ภาพปรากฏการณ์จันทรุปราคาเต็มดวงขณะเคลื่อนเข้าไปในเงามืดทั้งดวง โดยการถ่ายภาพด้วยการจั้งค่าเดียวกัน เพื่อนำมาเปรียบเทียบค่าสีและค่าความสว่าง

(ภาพโดย : ศุภฤกษ์  คฤหานนท์ / Camera : Canon1DX / Lens : Takahashi TOA 150 + Extender 1.5X / Focal length : 1650 mm. / Aperture : f/11 / ISO : 3200 / Exposure : 1/2 sec)

 

        ในช่วงที่ดวงจันทร์เข้าสู่เงามืดของโลกทั้งดวง หรือที่เราเรียกว่าจันทรุปราคาเต็มดวงนั้น เราสามารถประเมินค่าสีและความสว่างของดวงจันทร์ในช่วงกลางปรากฏการณ์โดยคร่าวๆ โดย อ็องเดร-หลุยส์ ด็องฌง (André-Louis Danjon) นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้เสนอมาตราวัดความสว่างและสีของดวงจันทร์ขณะเกิดจันทรุปราคาเต็มดวง เมื่อปี ค.ศ.1921 เรียกว่า “มาตราด็องฌง” (Danjon scale; ตัวย่อ L) โดยได้จากการประเมินสีและความสว่างของดวงจันทร์ ขณะกลางช่วงจันทรุปราคาเต็มดวงด้วยตาเปล่า และค่าของมาตราด็องฌงเป็นจำนวน 5 จำนวน จาก 0 ไปจนถึง 4 ดังนี้

L=0; ดวงจันทร์ปรากฏริบหรี่มากจนเกือบมองไม่เห็น (โดยเฉพาะกลางช่วงจันทรุปราคาเต็มดวง)

L=1; ดวงจันทร์ปรากฏริบหรี่ มีสีออกไปทางเทาหรือน้ำตาล มองเห็นความแตกต่างระหว่าง “พื้นที่สูง” (Highland) ที่มีสีอ่อนกว่า กับ “ทะเลบนดวงจันทร์” (Mare - แอ่งที่ราบของลาวาแข็งตัวสีคล้ำ) ที่มีสีคล้ำกว่าได้ยาก

L=2; ดวงจันทร์มีสีแดงเข้มหรือสีแบบสนิมเหล็ก ตรงกลางเงามืดของโลกมืดมาก ขณะที่ขอบของเงามืดค่อนข้างสว่าง

L=3; ดวงจันทร์มีสีแดงอิฐ ขอบของเงามืดปรากฏสว่างหรือมีสีเหลือง

L=4; ดวงจันทร์ปรากฏสว่าง มีสีแดงแบบทองแดงหรือสีส้ม ขอบเงามืดของโลกสว่างและมีสีเรื่อออกไปทางสีฟ้า 

 

ภาพสมมติแสดงดวงจันทร์ที่มีค่าต่างๆ ตามมาตรา Danjon scale เมื่อเกิดจันทรุปราคาเต็มดวง [Credit ภาพ: Bob King]

 

        เมื่อพิจารณาพื้นผิวบนดวงจันทร์เมื่อเกิดจันทรุปราคาเต็มดวง ณ ขณะใดขณะหนึ่ง จะพบว่าพื้นผิวดวงจันทร์แต่ละส่วนสามารถมีค่ามาตรา Danjon scale แตกต่างกันได้ ขึ้นกับความใกล้ไกลของพื้นผิวดวงจันทร์กับศูนย์กลางเงามืดของโลก

 

        ซึ่งการประมาณค่าสีของดวงจันทร์ขณะเข้าสู่เงามืดของโลกทั้งดวงนั้น ก็สามารถบอกได้ว่าปรากฏการณ์จันทรุปราคาครั้งดังกล่าว ดวงจันทร์ได้เคลื่อนเข้าไปในเงามืดของโลกมากน้อยแค่ไหน แต่สำหรับการศึกษาวิจัยทางดาราศาสตร์นั้น เราต้องใช้ทั้งค่ามุมเงยและมวลอากาศประกอบในการศึกษาถึงความสว่างของปรากฏการณ์อีกด้วย