Vì sao đôi khi Mặt Trăng xuất hiện trên bầu trời ban ngày?

Mặt Trăng xuất hiện trên bầu trời đêm luôn gợi trí tò mò cho con người muốn khám phá suốt hàng nghìn năm qua. Vậy còn Mặt Trăng xuất hiện vào ban ngày thì sao?

Đôi khi chúng ta nhìn thấy Mặt Trăng vào ban ngày cũng cùng một nguyên nhân như chúng ta nhìn thấy nó vào ban đêm mà thôi. Đó là vì nó phản xạ ánh sáng Mặt Trời. Sau Mặt Trời, Mặt Trăng là thiên thể sáng nhất chúng ta nhìn thấy.

Nhưng không phải lúc nào chúng ta cũng nhìn thấy Mặt Trăng vào ban ngày. Đó là do Trái Đất có khí quyển và Mặt Trăng có chu trình quay trên quỹ đạo quanh Trái Đất.

Nếu hành tinh chúng ta không có khí quyển thì lúc nào chúng ta cũng nhìn thấy Mặt Trăng, nhưng vì có pha trăng, tức là những thời điểm nó chuyển động theo quy luật giữa Trái Đất và Mặt Trời, chẳng hạn như những ngày trăng tròn hay những ngày trăng khuyết, cho nên phía sáng của Mặt Trăng sẽ hướng nhiều hay ít về phía Trái Đất.

Mặt Trăng trong ánh sáng ban ngày

Các hạt khí trong khí quyển chủ yếu là nitrogen và oxygen, phản chiếu những ánh sáng có bước sóng ngắn như là ánh sáng xanh dương và ánh sáng tím. Sự tán xạ ánh sáng này bao gồm hấp thụ và phát lại ánh sáng theo một hướng khác làm cho Trái Đất có bầu trời màu xanh.

Để chúng ta có thể nhìn thấy Mặt Trăng vào ban ngày, nó phải vượt qua được ánh sáng tán xạ từ Mặt Trời. Trong hai hoặc ba ngày gần thời điểm trăng non, chúng ta có thể nhìn thấy Mặt Trăng vào ban ngày vì khi đó nó ở vào vị trí mà ánh sáng từ Mặt Trời chiếu rọi Mặt Trăng rất mạnh.

Vì Mặt Trăng ở khá gần Trái Đất, với khoảng cách trung bình là 384.400 km, nên ánh sáng mà nó phản xạ nhìn sáng hơn nhiều so với các vật thể phát sáng hoặc phản xạ ánh sáng nhưng ở cách xa chúng ta, chẳng hạn như các ngôi sao và các hành tinh khác.

Các ngôi sao chúng ta nhìn thấy phát sáng yếu hơn hàng triệu tỷ lần so với Mặt Trời, và yếu hơn hàng triệu lần so với Mặt Trăng. Ánh sáng tán xạ từ Mặt Trời mạnh đến nỗi thường làm lu mờ các ngôi sao vào ban ngày, nhưng không phải lúc nào cũng làm lu mờ ánh sáng mà Mặt Trăng phản chiếu.

Các nhà thiên văn học dùng độ sáng bề mặt để đo độ sáng biểu kiến của các vật thể trên bầu trời, như là các thiên hà hay tinh vân, bằng cách đo lượng ánh sáng chúng phát ra trong một phạm vi trên bầu trời khi quan sát từ Trái Đất. Vì Mặt Trăng ở gần Trái Đất hơn các ngôi sao nên độ sáng bề mặt của nó lớn hơn độ sáng của bầu trời, do đó đôi khi chúng ta dễ dàng nhìn thấy nó kể cả vào ban ngày.

Tuy nhiên, chúng ta có nhìn thấy Mặt Trăng vào ban ngày hay không còn tùy vào một số yếu tố, như là mùa, pha trăng và độ trong của bầu trời.

Thực ra Mặt Trăng ở trên bầu trời ban ngày khoảng 25 ngày mỗi tháng. 5 ngày còn lại là thời điểm trăng non và trăng tròn. Khi đến gần ngày trăng tròn, chúng ta chỉ nhìn thấy Mặt Trăng vào ban đêm, vì trăng mọc lúc hoàng hôn và lặn lúc bình minh.

Ngày duy nhất mà Mặt Trăng không ở trên bầu trời cùng với Mặt Trời là thỉnh thoảng vào ngày trăng tròn. Vào ngày này, Mặt Trời lặn rồi Mặt Trăng mới mọc và ngược lại.

Mặt Trăng nằm phía trên đường chân trời trong 12 tiếng mỗi ngày, nhưng không phải lúc nào cũng trùng với thời gian có ánh sáng ban ngày. Vào mùa đông, khi ngày ngắn hơn ở các vĩ độ trung bình, thời gian ban ngày có thể nhìn thấy Mặt Trăng ngắn hơn.

Thời điểm tốt nhất để nhìn thấy Mặt Trăng vào ban ngày là một tuần sau khi có trăng non và một tuần sau khi có trăng tròn.

Ở giai đoạn thứ nhất, vào buổi chiều, chúng ta có thể thấy Mặt Trăng mọc lên ở bầu trời phía Đông. Ở giai đoạn thứ hai, chúng ta sẽ thấy Mặt Trăng vào buổi sáng khi nó lặn dần trên bầu trời phía Tây. Hai giai đoạn này là hai pha trăng dài nhất mà Mặt Trăng cùng xuất hiện với Mặt Trời trên bầu trời, khoảng 5 - 6 ngày mỗi đợt.

Một hiện tượng khác cũng ảnh hưởng đến khả năng quan sát thấy Mặt Trăng là ánh sáng Trái Đất. Trong những ngày trăng lưỡi liềm, khi Mặt Trăng ở góc gần Mặt Trời, bạn có thể nhìn thấy mặt tối của Mặt Trăng mà bình thường chúng ta không nhìn thấy, đó là do Mặt Trăng nhận được ánh sáng phản chiếu từ Trái Đất. Thời điểm tốt nhất để quan sát hiện tượng này là những ngày trăng lưỡi liềm, tức là khoảng 3 - 4 ngày sau trăng non.