Vì sao chúng ta chỉ nhìn thấy một phía của Mặt Trăng?

Khi nhìn lên Mặt Trăng, có người tưởng tượng ra một khuôn mặt, có người lại thấy một con thỏ, người khác lại hình dung ra một con cóc, hoặc một cây đa cổ thụ có gốc to và tán lá xòe rộng.

Cho dù là hình thù gì đi nữa, chúng ta cũng chỉ nhìn thấy một phía của Mặt Trăng, bất kể hành tinh này quay quanh Trái Đất và cũng tự xoay quanh trục của chính nó. Vậy vì sao chúng ta không bao giờ nhìn thấy phía bên kia của Mặt Trăng?

Nhìn từ Trái Đất, Mặt Trăng trông như đứng im, nhưng thực ra nó có quỹ đạo khóa thủy triều với Trái Đất, tức là thời gian để nó quay quanh trục cũng bằng thời gian nó quay quanh Trái Đất. Thời gian này mất khoảng 1 tháng.

Khóa thủy triều xảy ra do tương tác trọng lực giữa hai thiên thể. Lực hấp dẫn giữa Mặt Trăng và Trái Đất làm biến dạng hai hành tinh và có xu hướng kéo chúng về phía nhau.

Nhà hải dương học vật lý Robert Tyler ở Trung tâm Bay vũ trụ Goddaard của NASA cho biết hai hành tinh sẽ có hình giống như trái bóng bầu dục Mỹ nếu tất cả chất lỏng và chất rắn ở hai nơi này phản ứng đồng thời.

Tuy nhiên, các chất lỏng và chất rắn tạo nên hai hành tinh không thể phản ứng cùng một lúc. Khi hai thiên thể này kéo nhau, chúng tạo ra ma sát làm chậm vòng quay của cả hai.

Ví dụ khi Mặt Trăng đang bị hút về phía Trái Đất thì một phần của đại dương truyền dẫn lực theo cách làm cho đại dương phồng nhất ngay chỗ trực diện với Mặt Trăng, nhưng cần có thời gian và năng lượng thì khối phồng thủy triều đó (giống như phần đầu dài của quả bóng) mới di chuyển được theo chuyển động của Mặt Trăng vòng quanh Trái Đất.

Điều tương tự cũng xảy ra với đất đá trên Mặt Trăng khi bị Trái Đất kéo. Các tảng đá không co dãn và khi chúng bị lôi kéo và uốn cong biến dạng, năng lượng sẽ tiêu tốn hết. Năng lượng phải đến từ đâu đó, và thực tế là từ chuyển động xoay của Mặt Trăng. Chuyển động xoay này của Mặt Trăng so với Trái Đất chậm dần cho đến khi đạt 0.

Mặt Trăng cũng làm Trái Đất xoay chậm lại. 500 triệu năm trước, Trái Đất xoay 1 vòng hết 21 giờ.

Nếu có đủ thời gian, Mặt Trăng sẽ làm Trái Đất xoay đủ chậm đến mức Trái Đất có thể bị khóa thủy triều với Mặt Trăng và chỉ một phía của Trái Đất có thể nhìn thấy Mặt Trăng. Tuy nhiên, điều này sẽ không xảy ra trong 50 tỷ năm tới, tức là còn rất lâu sau khi Mặt Trời chết đi sau khoảng 5 tỷ năm nữa.

Mặc dù chúng ta không bao giờ trực tiếp nhìn thấy phía bên kia của Mặt Trăng, nhưng tàu vũ trụ chúng ta gửi đi đã chụp được ảnh của phía khuất đó.

Tàu Luna 3 của Liên Xô cũ là con tàu đầu tiên chụp được những bức ảnh đó vào năm 1959. Kể từ đó đến nay, một số con tàu khác cũng chụp được nhiều bức ảnh, ví dụ như Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt Trăng của NASA và tàu Hằng Nga 4 của Trung Quốc.

Các bức ảnh này cho thấy phía khuất của Mặt Trăng đầy những hố va chạm và có ít các điểm đen hơn phía bên này. Những điểm đen này còn được gọi là các biển Mặt Trăng, vốn là những núi lửa cổ đại phun trào đã tắt, để lại những vùng bazan rất rộng và tối.

Có ít "biển" hơn nên phía bên kia của Mặt Trăng cũng không có những "khuôn mặt" hay "con thỏ" hay "cây đa" cho chúng ta nhìn ngắm tưởng tượng, nhưng ở đó vẫn chứa đầy những điều kỳ thú đối với con người.

Theo Livescience