จันทรุปราคาเต็มดวง

จันทรุปราคาหรือจันทรคราส เป็นปรากฏการณ์บนฟากฟ้าที่น่าตื่นเต้นอย่างหนึ่ง ซึ่งเกิดในคืนวันขึ้น 15 ค่ำ หรือแรม 1 ค่ำ ดวงจันทร์เคลื่อนเข้ามาอยู่ในเงามืดของโลก ดาวเคราะห์ดวงอื่นๆที่มีบริวารก็เกิดขึ้นได้เหมือนกัน เมื่อบริวารเคลื่อนหายเข้าไปในเงามืดของดาวเคราะห์ ถ้ามองจากโลกของเรา เห็นดาวบริวารโคจรไปอยู่เบื้องหลังของดาวเคราะห์ซึ่งไม่ได้เข้าไปอยู่ในเงามืดของดาวเคราะห์ เราเรียกว่าดาวเคราะห์บังดาวบริวาร ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับจันทรุปราคาที่ควรทราบมีอยู่หลายประการที่พอจะสรุปสั้นๆเพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ดี มีดังนี้

เงามืดและเงามัว

เงาคือบริเวณที่ว่างที่มีวัตถุทึบแสง เช่น ดาวเคราะห์ หรือ ดวงจันทร์ กั้นทางเดินแสงไม่ให้ส่องไปถึง เงาที่เกิดจากต้นกำเนิดแสงเป็นจุด จะเป็นเงามืดอย่างเดียงที่กว้างถ่างออกตามแนวรัศมีออกไปจากต้นกำเนดแสง ถ้าต้นกำเนดแสงอยู่ไกล เงาจะถ่างออกเป็นมุมแคบลง


เงาจากต้นกำเนิดแสงขนาดใหญ่ เช่น ดวงอาทิตย์ จะมีเงาเป็น 2 ส่วนส่วนหนึ่งมืดสนิทเป็นเงามืด(Umbra)และอีกส่วนไม่มืดสนิทเรียกเงามัว(Penumbra)ล้อมรอบเงามืดอยู่ เช่น เงาโลก หรือดวงจันทร์กับแสงอาทิตย์ เงามืดมีรูปร่างเป็นกรวยกลมปลายแหลมชี้ไปทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์ เงามัวมีรูปร่างกลมปลายตัดชี้ไปทางดวงอาทิตย์ และสวมล้อมเงามืดเอาไว้ภายใน ความยาวของเงามืดขึ้นอยู่กับวัตถุนั้นอยู่ห่างดวงอาทิตย์มากน้อยเพียงใด ถ้าห่างมากก็จะยาวมากเงามืดของโลกยาวประมาณ 1,375,000 กิโลเมตร ส่วนเงามืดของดวงจันทร์ยาวประมาณ 384,405 กิโลเมตร ซึ่งเท่า ๆ กับระยะเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงจันทร์บริเวณที่ดวงจันทร์ผ่านเงาของโลกมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ประมาณ 9,170 กิโลเมตร
วงโคจรของโลกกับวงโคจรของดวงจันทร์

โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ในระนาบอันหนึ่งเรียกว่า ระนาบสุริยวิถี หรือระนาบอิคลิปติก (ecliptic plane) ดวงจันทร์โคจรรอบโลก อยู่ในระนาบหนึ่งซึ่งเอียงเป็นมุมกับระนาบสุริยวิถี ประมาณ 5 องศา ทำให้ระนาบทั้ง 2 นี้ตัดกัน แนวตัดกันนี้เป็นเส้นตรงผ่านศูนย์กลางของโลก เรียกว่าเส้นโนด (line of nodes) ดวงจันทร์จะโคจรตัดผ่านระนาบสุริยวิถี ขึ้นมาทางเหนือระนาบตรงจุดที่เรียกว่าโนดขึ้น (ascending node ) และโคจรตัดผ่านระนาบสุริยวิถีไปทางใต้ ตรงจุดที่เรียกว่าโนดลง (descending node ) โนดทั้งสองจะอยู่ที่ปลายเส้นโนด ซึ่งอยู่ในระนาบวงโคจรของโลก และวงโคจรของดวงจันทร์ไม่คงที่ในอวกาศ มีการแกว่งตัวอยู่ ในระนาบสุริยวิถีไปเรื่อย ๆ เป็นต้นเหตุให้เส้นโนดแกว่งกวาดไปทางทิศตะวันตกตามแนวสุริยวิถี รอบหนึ่งในระยะเวลา 18.6 ปี

จันทรุปราคาเกิดขึ้นที่ไหน เมื่อไร

จันทรุปราคา และสุริยุปราคา จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อโลกโคจรพาดวงจันทร์มาอยู่ในตำแหน่ง ณ ที่นั้น เส้นโนดของวงโคจรของดวงจันทร์ชี้ผ่านดวงอาทิตย์จึงทำให้เกิดจันทรุปราคา และสุริยุปราคาขึ้น หรือเรียกว่า เกิดฤดูอุปราคา (eclipse season) ในปีหนึ่งหรือโลกโคจรครบหนึ่งรอบดวงอาทิตย์ จะมีโอกาศที่จะเกิดปรากฏการณ์นี้ 2 คราว หรือ 2 ฤดูอุปราคา ในบางปีอาจเป็น 3 ฤดู ถ้าฤดูแรกเกิดต้นปี ฤดูที่สองกลางปี และฤดูที่สามมาถึงในตอนปลายปี ในช่วงที่เกิดอุปราคาถ้าสังเกตจากโลกของเราจะเห็นเสมือนหนึ่งว่าดวงอาทิตย์เคลื่อนที่มาถึงโนดจุดใดจุดหนึ่งในขณะที่ดวงจันทร์โคจรมาบรรจบที่โนดขึ้นหรือโนดลง ข้างใดข้างหนึ่ง ถ้าตรงกับวันดวงจันทร์วันเพ็ญขึ้น 15 ค่ำ หรือแรม 1 ค่ำ ก็ทำให้เกิดจันทรุปราคาและถ้าเป็นวันดวงจันทร์ดับหรือวันเดือนมืด แรม 15 ค่ำ หรือขึ้น 1 ค่ำ ทำให้เกิดสุริยุปราคา

ในตำแหน่ง อื่น ๆ ที่โลก เคลื่อนที่ไปบนวง โคจรของโลก เส้นโนดไม่ได้ชี้ผ่านดวงอาทิตย์ จึงไม่ทำให้เงาโลกทอดไปบังดวงจันทร์ในวันเพ็ญ หรือเงาดวงจันทร์ ไม่ได้ชี้ผ่านโลก ก็จะไม่เกิดจันทรุปราคาหรือเกิดสุริยุปราคาขึ้นได้เลย ดังนั้นเดือนทุก ๆ เดือนที่มีดวงจันทร์วันเพ็ญ และวันดวงจันทร์ดับก็จะไม่เกิดจันทรุปราคา และสุริยุปราคาขึ้นทุกเดือนนั้นเอง

ความเชื่อเกี่ยวกับจันทรุปราคา

ในอดีตคนไทยเชื่อว่าระหว่างเกิดจันทรุปราคา มียักษ์ชื่อราหูกำลังอมดวงจันทร์ ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือเชื่อว่ากบกินเดือน จึงมีการส่งเสียงดังขับไล่ยักษ์ให้คายดวงจันทร์คืนออกมา ชาวจีนเชื่อว่ามังกรมาอมดวงจันทร์เอาไว้

คืนพระจันทร์แดง

เมื่อดวงจันทร์เข้าอยู่ในเงามืดทั้งหมด เกิดจันทรุปราคาเต็มดวง แสงที่เหลือไปปรากฏบนดวงจันทร์ขณะนั้น คือแสงที่หักเหผ่านบรรยากาศบริเวณขอบของโลกไปตกบนดวงจันทร์ ทำให้ดวงจันทร์มีสีแดงอิฐ หรือคล้ายสีทองแดงมัว ๆ

เกิดจันทรุปราคาครั้งหนึ่งนานเท่าใด

ระยะเวลาการเกิดจันทรุปราคา เต็มดวงยาวนานที่สุด เป็นเวลา 1 ชั่วโมง 40 นาที และระยะเวลาตั้งแต่เกิดจันทรุปราคาเงามัว - เกิดจันทรุปราคาบางส่วน - เกิดจันทรุปราคาเต็มดวง - สิ้นสุดจันทรุปราคาบางส่วน - สิ้นสุดจันทรุปราคาเงามัว รวมเวลามากที่สุด 3 ชั่วโมง 40 นาที
ความสว่างของจันทรุปราคาเต็มดวง

อันดับความสว่าง (magnitude) ของจันทรุปราคา ปกติมักจะมีค่าประมาณ 0.5 แต่ถ้าบรรยากาศของโลกมีปริมาณของฝุ่นละอองของภูเขาไฟใน ปริมาณมากจะเป็นผลทำให้ จันทรุปราคามีความสว่างลดลง ซึ่งเคยเกิดขึ้นเมื่อ 9 ธันวาคม พ.ศ.2535 ขณะนั้นบรรยากาศโลกมีฝุ่นละอองของเถ่าธุลีของภูเขาไฟ ปีนาตูโบระเบิด ในประเทศฟิลิปปิน ซึ่งคาดคะเน mag. ในภาวะปกติไว้ที่ -1.5 แต่จากการสังเกตการณ์จริงได้ mag + 3.0 เท่านั่น

วิธีถ่ายภาพจันทรุปราคาเต็มดวง

มีข้อแนะนำในการถ่ายภาพ จันทรุปราคาเต็มดวงคือ ถ่ายภาพเอาไว้หลาย ๆ รูปโดยใช้เวลาเปิดหน้ากล้อง และขนาดรูรับแสงของเลนส์ขนาดต่าง ๆ กันเนื่องจากผู้สังเกตจะไม่ทราบล่วงหน้าว่า ดวงจันทร์จะสว่างมากน้อยแค่ไหน มีตารางช่วยในการถ่ายภาพ ที่บอกขนาดรูรับแสง ความไวฟิล์มที่ใช้ (ISO) และ เวลาในการเปิดหน้ากล้อง (วินาที)

ขนาดภาพดวงจันทร์ ที่ปรากฏบนฟิล์ม 35 มม.

ขนาดของดวงจันทร์บนฟิล์ม 35 มม. เท่ากับ ความยาวโฟกัส (F) หารด้วย105 เช่น F=1,000 มม. ขนาดดวงจันทร์บนฟิล์ม = 1,000/105 ประมาณ 10 มม. = 1 cm. ความยาวโฟกัสของเลนส์ที่น้อยที่สุด ที่จะได้ภาพดวงจันทร์ ที่ดีไม่เล็กเกินไปประมาณ 300 มม.

หมายเหตุ
ตัดตอนจากบทความเรื่อง "จันทรุปราคาเต็มดวงในประเทศไทย 16 กันยายน 2540" ในวารสารทางช้างเผือก