ดวงจันทร์
หรือ ๒
 ภาพดวงจันทร์ถ่ายจากพื้นโลกเมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม พ.ศ. 2545 |
| ลักษณะของวงโคจร |
| ระยะจุดใกล้โลกที่สุด: | 363,104 กม. 0.0024 หน่วยดาราศาสตร์ |
| ระยะจุดไกลโลกที่สุด: | 405,696 กม. 0.0027 หน่วยดาราศาสตร์ |
| กึ่งแกนเอก: | 384,399 กม. (0.00257 หน่วยดาราศาสตร์) |
เส้นรอบวง ของวงโคจร: | 2,413,402 กม. (0.16 หน่วยดาราศาสตร์) |
| ความเยื้องศูนย์กลาง: | 0.0549 |
| เดือนทางดาราคติ: | 27.321582 วัน (27 วัน 7 ชม. 43.1 นาที) |
| เดือนจันทรคติ: | 29.530588 วัน (29 วัน 12 ชม. 44.0 นาที) |
| เดือนอะโนมาลิสติก: | 27.554550 วัน |
| เดือนดราโคนิก: | 27.212221 วัน |
| เดือนทรอปิคัล: | 27.321582 วัน |
อัตราเร็วเฉลี่ย ในวงโคจร: | 1.022 กม./วินาที |
อัตราเร็วสูงสุด ในวงโคจร: | 1.082 กม./วินาที |
อัตราเร็วต่ำสุด ในวงโคจร: | 0.968 กม./วินาที |
| ความเอียง: | 5.145° กับสุริยวิถี (ระหว่าง 18.29° และ 28.58° กับศูนย์สูตรโลก) |
ลองจิจูด ของจุดโหนดขึ้น: | ถอยหลัง 1 รอบใน 18.6 ปี |
ระยะมุมจุด ใกล้โลกที่สุด: | ไปข้างหน้า 1 รอบใน 8.85 ปี |
| ดาวบริวารของ: | โลก |
| ลักษณะทางกายภาพ |
| เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย: | 3,474.206 กม. (0.273×โลก) |
เส้นผ่านศูนย์กลาง ตามแนวศูนย์สูตร: | 3,476.28 กม. (0.273×โลก) |
เส้นผ่านศูนย์กลาง ตามแนวขั้ว: | 3,471.94 กม. (0.273×โลก) |
| ความแป้น: | 0.00125 |
| เส้นรอบวงตามแนวศูนย์สูตร: | 10,916 กม. |
| พื้นที่ผิว: | 3.793×107 กม.² (0.074×โลก) |
| ปริมาตร: | 2.1958×1010 กม.³ (0.020×โลก) |
| มวล: | 7.3477×1022กก. (0.0123×โลก) |
| ความหนาแน่นเฉลี่ย: | 3,346.4 กก./เมตร³ |
ความโน้มถ่วง ที่ศูนย์สูตร: | 1.622 เมตร/วินาที² (0.1654 จี) |
| ความเร็วหลุดพ้น: | 2.38 กม./วินาที |
คาบการหมุน รอบตัวเอง: | 27.321582 วัน (การหมุนสมวาร) |
ความเร็วการหมุน รอบตัวเอง: | 4.627 เมตร/วินาที |
| ความเอียงของแกน: | 1.5424° (กับสุริยวิถี) |
| ความเอียงแกน: | 6.687° (กับระนาบวงโคจร) |
| อัตราส่วนสะท้อน: | 0.12 |
อุณหภูมิพื้นผิว: ศูนย์สูตร 85°N |
| ต่ำสุด | เฉลี่ย | สูงสุด |
| 100 K | 220 K | 390 K |
| 70 K | 130 K | 230 K |
|
| ขนาดเชิงมุม: | ตั้งแต่ 29′ถึง 33′ |
| ลักษณะของบรรยากาศ |
| ความหนาแน่นบรรยากาศ: | 107 อนุภาคต่อ ซม.³ (กลางวัน) 105 อนุภาคต่อ ซม.³ (กลางคืน) |
ดวงจันทร์ เป็น
ดาวบริวารเพียงดวงเดียวของ
โลก จัดเป็น
ดาวบริวารขนาดใหญ่ลำดับที่ 5 ใน
ระบบสุริยะ มีระยะห่างจากโลกเฉลี่ยนับจากศูนย์กลางถึงศูนย์กลางประมาณ 384,403
กิโลเมตร เทียบเท่ากับ 30 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก
จุดศูนย์กลางมวลร่วมของระบบตั้งอยู่ที่ตำแหน่ง 1700 กิโลเมตรใต้ผิวโลก หรือประมาณ 1 ใน 4 ของรัศมีของโลก ดวงจันทร์โคจรรอบโลกในเวลาประมาณ 27.3 วัน
[nb 1] เมื่อเปรียบเทียบการแปรคาบโคจรตามมาตรภูมิศาสตร์ระหว่างโลก-ดวงจันทร์-ดวงอาทิตย์ ทำให้เกิดเป็นเฟสของดวงจันทร์ ซึ่งจะซ้ำรอบทุกๆ ช่วง 29.5 วัน
[nb 2] (เรียกว่า คาบไซโนดิก)
เส้นผ่านศูนย์กลางของดวงจันทร์มีค่าประมาณ 3,474 กิโลเมตร
[1] หรือประมาณหนึ่งในสี่ของโลก ดังนั้นพื้นผิวของดวงจันทร์มีน้อยกว่า 1 ใน 10 ของพื้นผิวของโลก (ประมาณ 1 ใน 4 ของผืนทวีปของโลกเท่านั้น คิดเป็นขนาดใหญ่ประมาณรัสเซีย แคนาดา กับสหรัฐอเมริกา รวมกัน) มวลรวมของดวงจันทร์คิดเป็นประมาณ 2% ของมวลของโลก และแรงโน้มถ่วงเป็น 17% ของโลก
ชื่อและศัพทมูลวิทยา
ดวงจันทร์เป็น
ดาวบริวารของ
ดาวเคราะห์ แต่มีความแตกต่างจากดวงจันทร์ดวงอื่นๆ ใน
ระบบสุริยะ เพราะเมื่อเราพูดถึง "ดวงจันทร์" ก็จะหมายถึง ดาวบริวารที่โคจรรอบโลกของเรา
คำว่า
จันทร์ นั้นเป็นคำศัพท์มาจาก
ภาษาสันสกฤต (चंद्र อ่านว่า
จัน-ดระ หรือคนไทยเราเรียกว่า
จัน-ทระ) ซึงหมายถึง
พระจันทร์ ในภาษาไทยเดิมมักเรียกว่า
เดือน หรือ
ดวงเดือน (
ลาว: ເດືອນ
เดือน,
ไทใหญ่: လိူၼ်
เหลิน) สำหรับใน
ภาษาอังกฤษ ดวงจันทร์ หรือ
Moon (ภาษาอังกฤษใช้อักษรตัวใหญ่ขึ้นต้นคำ) เป็นคำ
ภาษาเจอร์แมนิก ตรงกับคำ
ภาษาลาติน คือ
mensis เป็นคำที่แยกออกมาจากรากภาษาอินโด-ยูโรเปียนดั้งเดิม และเป็นตัวแทนของการนับเวลา ซึ่งรำลึกถึงความสำคัญของมัน คือ วันจันทร์ ในภาษาอังกฤษ การเรียกดวงจันทร์มีมาจนถึงปี ค.ศ. 1665 เมื่อมีการค้นพบดาวบริวารดวงใหม่ของดาวเคราะห์ดวงอื่น บางครั้งดวงจันทร์จึงถูกเลี่ยงไปใช้ชื่อในภาษาลาตินของมันแทน คือ
luna เพื่อที่จะแยกมันออกจากดาวบริวารอื่นๆ
การหมุนสมวาร
ดวงจันทร์ใช้เวลาในการหมุนรอบตัวเองที่ได้จังหวะพอดีกับวิถีการโคจรรอบโลก ซึ่งเมื่อเรามองดวงจันทร์จากพื้นโลกจะมองเห็นดวงจันทร์เพียงด้านเดียวตลอดเวลา ในประวัติศาสตร์ยุคแรกของดวงจันทร์ การหมุนของมันช้าและกลายเป็นถูกล็อกอยู่ในลักษณะนี้ เป็นผลมาจากปรากฏการณ์ความฝืด และมีความสัมพันธ์กับปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงบนโลกดวงจันทร์มีการหมุนรอบตัวเองแบบที่เรียกว่า
การหมุนสมวาร (synchronous rotation) คือคาบการหมุนรอบตัวเองกับคาบการโคจรรอบโลกมีค่าเท่ากัน โดยดวงจันทร์ใช้เวลาโคจรรอบประมาณ 27.3 วัน เป็นผลให้ดวงจันทร์หันด้านเดียวเข้าหาโลก เรียกด้านที่หันเข้าหาเราว่า "ด้านใกล้" (near side) ส่วนด้านตรงข้าม คือ "ด้านไกล" (far side) เป็นด้านที่เราไม่สามารถมองเห็นได้ อย่างไรก็ตาม ดวงจันทร์มี
การแกว่งเล็กน้อย ทำให้เรามีโอกาสมองเห็นพื้นผิวดวงจันทร์ได้มากกว่า 50% อยู่เล็กน้อย ในอดีต ด้านไกลของดวงจันทร์เป็นด้านที่ลึกลับอยู่เสมอ จนกระทั่งถึงยุคที่เราสามารถส่ง
ยานอวกาศออกไปถึงดวงจันทร์ได้ สิ่งหนึ่งที่แตกต่างระหว่างด้านใกล้กับด้านไกล คือ ด้านไกลไม่มีพื้นที่ราบคล้ำที่เรียกว่า "มาเร" (แปลว่าทะเล) กว้างขวางมากเหมือนอย่างด้านใกล้
เมื่อนานมาแล้ว ขณะที่ดวงจันทร์ยังคงหมุนเร็วกว่าในปัจจุบัน รอบโป่งในปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงมาก่อนแนวโลก-ดวงจันทร์ เพราะว่ามันไม่สามารถดึงรอยโป่งของมันกลับคืนได้อย่างรวดเร็วพอที่จะรักษาระยะของรอยโป่งระหว่างมันกับโลก การหมุนของมันขจัดรอยโป่งนอกเหนือจากแนวโลก-ดวงจันทร์ รอยโป่งที่อยู่นอกเส้นโลก-ดวงจันทร์นี้ทำให้เกิดการบิด ซึ่งลดความเร็วของการหมุนของดวงจันทร์ลง เมื่อการหมุนของดวงจันทร์ช้าลงจนเหมาะสมกับการโคจรรอบโลก เมื่อนั้นรอยโป่งของมันจึงหันหน้าเข้าหาโลกเสมอ รอยโป่งอยู่ในแนวเดียวกับโลก และรอยบิดของมันก็จึงหายไป นี่คือเหตุผลว่าทำไมดวงจันทร์จึงใช้เวลาในการหมุนรอบตัวเองพอๆ กับการโคจรรอบโลก
มีความผันผวนเล็กน้อย (
ไลเบรชัน) ในมุมองศาของดวงจันทร์ซึ่งเราได้เห็น เราจึงมองเห็นพื้นผิวของดวงจันทร์ทั้งหมดประมาณ 59% ของพื้นผิวทั้งหมดของดวงจันทร์
ด้านที่มองเห็นจากโลกจะถูกเรียกว่า "ด้านใกล้" และด้านที่อยู่ตรงข้ามเรียกว่า "ด้านไกล" ด้านไกลของดวงจันทร์ต่างจากด้านมืดของดาวพุธคือ ด้านมืดของดาวพุธเป็นด้านที่ไม่ถูกแสงอาทิตย์ส่องเลย แต่ด้านไกลของดวงจันทร์นั้นบางครั้งก็เป็นด้านที่ได้รับแสงอาทิตย์และหันหน้าเข้าหาโลก ด้านไกลของดวงจันทร์ได้ถูกถ่ายรูปโดยยานลูน่า 3 ของโซเวียตในปี 1959 หนึ่งในลักษณะภูมิประเทศที่ทำให้สังเกตได้ว่าเป็นดวงจันทร์ด้านไกลคือมันมีที่ราบคล้ำหรือ "มาเร" น้อยกว่าด้านใกล้มาก
ทะเลบนดวงจันทร์
พื้นผิวบนดวงจันทร์ที่มองด้วยตาเปล่าเห็นเป็นสีคล้ำ คือที่ราบบนดวงจันทร์หรือเรียกว่า "ทะเล" บนดวงจันทร์ (ภาษาอังกฤษเรียกว่า "มาเรีย" หรือ "มาเร" มาจากศัพท์ภาษาละติน หมายถึง ทะเล) ทั้งนี้เนื่องจากนักดาราศาสตร์ยุคแรกๆ เชื่อว่าพื้นผิวสีคล้ำเหล่านั้นเป็นพื้นน้ำ แต่ปัจจุบันทราบกันแล้วว่าเป็นแอ่งที่ราบกว้างใหญ่เกิดจาก
ลาวาในยุคโบราณ ลาวาที่ระเบิดพวยพุ่งเหล่านี้ไหลเข้าไปในหลุมที่เกิดจากการปะทะของ
อุกกาบาตหรือ
ดาวหางที่พุ่งเข้าชนดวงจันทร์ (ยกเว้น
โอเชียนัส โพรเซลลารัม ซึ่งบนด้านไกลของดวงจันทร์ เป็นแอ่งที่มิได้เกิดจากการปะทะใดๆ เท่าที่รู้จัก) เราพบทะเลบนดวงจันทร์มากบนด้านใกล้ของดวงจันทร์ ส่วนทางด้านไกลมีอยู่ประปรายเพียงประมาณ 2% ของพื้นที่ผิวทั้งหมดเท่านั้น
[2] ขณะที่ทางด้านใกล้มีทะเลถึงประมาณ 31% ของพื้นที่ผิว
[1] คำอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุดคือการที่บรรยากาศด้านใกล้ของดวงจันทร์มีแหล่งกำเนิดความร้อนมากกว่า ซึ่งพบได้จากแผนที่ภูมิเคมีที่สร้างขึ้นจากสเปกโตรมิเตอร์รังสีแกมมาของ
ลูนาร์โปรสเปกเตอร์[3][4]
ภูเขาบนดวงจันทร์
บริเวณที่มีสีอ่อนกว่าบนพื้นผิวดวงจันทร์นั้นเรียกว่า "ภูเขา" (
terrae) หรือบางครั้งก็เรียกง่ายๆ เพียงว่า "ที่ราบสูง" เพราะมันเป็นบริเวณที่มีความสูงมากกว่าส่วนที่เป็นทะเล มีแนวเทือกเขาที่โดดเด่นอยู่มากมายบนด้านใกล้ของดวงจันทร์ตามแนวขอบของ
แอ่งปะทะขนาดใหญ่ซึ่งเต็มไปด้วยหินบะซอลต์ สันนิษฐานว่านี่เป็นซากที่หลงเหลืออยู่ของขอบนอกของแอ่งปะทะ
[5] ไม่มีเทือกเขาใดของดวงจันทร์ที่เชื่อว่าเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวดาวเหมือนอย่างการเกิดของภูเขาบนโลกเลย
[6]
จากภาพที่ถ่ายไว้โดยปฏิบัติการคลีเมนไทน์ (Clementine mission) เมื่อปี ค.ศ. 1994 ทำให้พบว่าบริเวณเทือกเขา 4 แห่งตามขอบของ
แอ่งเพียรี (Peary crater) ซึ่งกว้าง 73 กิโลเมตร ใกล้ขั้วเหนือของดวงจันทร์ น่าจะถูกแสงอาทิตย์ตลอดช่วงวันอันยาวนานบนดวงจันทร์ เหตุที่ยอดเขาแห่งแสงนิรันดร์ (Peak of Eternal Light) นี้ถูกแสงอาทิตย์ตลอดเวลาน่าจะเป็นไปได้เพราะดวงจันทร์มีความเอียงของแกนเมื่อเทียบกับระนาบสุริยวิถีน้อยมาก ไม่พบว่ามีบริเวณที่ต้องแสงอย่างนิรันดร์ลักษณะเดียวกันนี้ที่บริเวณขั้วใต้ของดาว แม้ว่าจะมีบริเวณขอบของ
แอ่งแชคเคิลตัน (Shackleton crater) ที่สะท้อนแสงราว 80% ของวันของดวงจันทร์ ผลสืบเนื่องอีกประการหนึ่งจากการที่แกนเอียงของดวงจันทร์มีค่าน้อยมาก คือมีย่านที่อยู่ในเขตมืดนิรันดร์ที่บริเวณก้นแอ่งมากมายใกล้ขั้วดาว
[7]
แอ่งบนดวงจันทร์
พื้นผิวของดวงจันทร์สามารถสังเกตตำแหน่งได้โดยดูจาก
แอ่งปะทะ[8] ซึ่งเกิดขึ้นจากการที่อุกกาบาตและดาวหางพุ่งเข้าชนพื้นผิวของดวงจันทร์ มีแอ่งอยู่เป็นจำนวนราวครึ่งล้านแห่งที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า 1 กิโลเมตร เนื่องจากลักษณะของแอ่งปะทะเกิดขึ้นในอัตราเกือบคงที่ จำนวนแอ่งต่อหน่วยพื้นที่จึงสามารถใช้ในการประมาณอายุของพื้นผิวได้ โดยที่ดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศ ไม่มีอากาศและกระบวนการทางธรณีวิทยา จึงมั่นใจได้ว่าแอ่งเหล่านี้ดำรงคงอยู่ในลักษณะดั้งเดิมไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับแอ่งบนโลก
น้ำบนดวงจันทร์
วันที่ 9 ตุลาคม 2009 ครบ 100 วันการส่ง LCROSS ไปโคจรรอบดวงจันทร์ ทางนาซ่าก็ยิงจรวจที่ติดดั้งอยู่บนดาวเทียมพร้อมกับปล่อยให้ตัว ดาวเทียมตกกระทบพื้นดวงจันทร์ นาซ่าก็แถลงผลวิคราะห์ข้อมูลจากเซ็นเซอร์บนดาวเทียมว่า ฝุ่นที่กระจายขึ้นมานั้นมีน้ำประมาณ 90 ลิตร
การยืนยันนี้ได้มาจากเซ็นเซอร์ NIR (Near Infrared) โดยอาศัยการวัดค่า spectrum ของแสงก่อนการชน และหลังการชน เพื่อเทียบสัดส่วนของพลังงานในย่านต่างๆ พบว่าย่าน 300nm นั้นมีพลังงานสูงขึ้นมาเป็นการยืนยันว่ามี hydroxyl อยู่ในฝุ่นที่ลอยขึ้นมานั้น
ก่อนหน้านี้ข้อมูลจากกล้องฮับเบิลเคยแสดงข้อมูลเบื้องต้นว่าอาจจะมีไฮดรอกซิลในฝุ่นที่ลอยขึ้นมา แต่ช่วงเวลาที่แถลงข่าวนั้นยังไม่มีการยืนยัน
ขนาดหลุมที่เกิดขึ้นจากการพุ่งชนมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20-30 เมตร (60-100 ฟุต)
สำหรับการสังเกตการพวยฝุ่นที่ทางนาซ่าคาดว่าน่าจะใช้อุปกรณ์สมัครเล่นทำ ได้นั้นกลับไม่สามารถทำได้เนื่องจากสภาพอากาศ แต่ทางนาซ่าก็ได้ถ่ายภาพไว้แล้ว