จันทรุปราคา(ไม่)เต็มดวง

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

ผ่านไปแล้วสำหรับจันทรุปราคาครั้งแรกของปี เป็นจันทรุปราคาครั้งเดียวที่เห็นได้ในประเทศไทยสำหรับปีนี้ และนับเป็นจันทรุปราคาเต็มดวงครั้งที่ 3 จากจันทรุปราคาเต็มดวง 4 ครั้งติดต่อกัน ที่เกิดขึ้นในช่วง พ.ศ. 2557-2558

จันทรุปราคาครั้งนี้นอกจากจะสังเกตได้จากประเทศไทย ยังสังเกตได้จากอีกหลายประเทศที่อยู่ในซีกโลกด้านกลางคืนทั้งหมดในช่วงเวลาที่เกิดจันทรุปราคา แม้การพยากรณ์จากทุกสำนักจะระบุว่าเป็นจันทรุป ราคาเต็มดวง แต่รายงานผลการสังเกต การณ์จากที่ต่างๆ พบว่าขณะที่ดวงจันทร์ทั้งดวงเข้าไปอยู่ในเงามืดของโลก โดยเฉียดขอบด้านทิศเหนือของเงานั้น ดวงจันทร์กลับไม่กลายเป็นสีแดงทั้งดวงอย่างที่คาดไว้ แต่ยังคงเหลือส่วนสว่างที่ขอบด้านทิศเหนือ ดูราวกับเป็นจันทรุปราคาบางส่วนที่ดวงจันทร์ถูกเงามืดของโลกกินลึกเกือบเต็มดวงเสียมากกว่า

สิ่งที่จำเป็นต้องรู้ในการคำนวณเพื่อพยากรณ์เวลาและลักษณะของจันทรุปราคา ได้แก่ ขนาดของดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ ตำแหน่งของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เมื่อสังเกตจากโลก รวมทั้งระยะห่างระหว่างโลกถึงดวงอาทิตย์และโลกถึงดวงจันทร์ โดยคำนวณที่เวลาต่างๆ ในช่วงก่อนและหลังจันทร์เพ็ญ เมื่อทราบค่าเหล่านี้แล้วจะสามารถคำนวณหาขนาดของเงาโลก ซึ่งแบ่งเป็นเงามืดและเงามัว จากนั้นจะบอกเวลาการเกิดในขั้นตอนต่างๆ ได้ นับตั้งแต่ดวงจันทร์เริ่มสัมผัสเงามัว เริ่มสัมผัสเงามืด (เริ่มต้นจันทรุปราคาบางส่วน) เริ่มต้นถึงสิ้นสุดจันทรุปราคาเต็มดวง ออกจากเงามืดหมดทั้งดวง (สิ้นสุดจันทรุปราคาบางส่วน) และออกจากเงามัวหมดทั้งดวง (สิ้นสุดจันทรุปราคา)

การคำนวณหาแนวการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์เมื่อผ่านเงาโลกในจันทรุปราคา ง่ายกว่าการคำนวณหาตำแหน่งและขอบเขตของเงาดวงจันทร์ที่ตกบนผิวโลกในสุริยุปราคา กรณีของจันทรุปราคา เงาโลกจะฉายไปปรากฏที่ฉากสมมติ ซึ่งฉากนั้นแบนราบอยู่ที่ระยะห่างของดวงจันทร์ ด้านกลางคืนของโลกสามารถเห็นจันทรุปราคาได้พร้อมกันหมด ส่วนกรณีของสุริยุปราคา เงาของดวงจันทร์จะฉายลงมาที่ผิวโลกซึ่งเป็นทรงกลม จึงต้องทำการคำนวณซ้ำหลายครั้ง  (iteration) เพื่อหาจุดที่เงาตกกระทบ จึงจะบอกได้ว่าสถานที่ใดบ้างที่สามารถเห็นสุริยุปราคาในแต่ละครั้งได้

การสังเกตการณ์จันทรุปราคาในอดีตนับร้อยปีโดยละเอียด อันนำมาซึ่งการพยากรณ์การเกิดจันทรุปราคาได้อย่างแม่นยำในปัจจุบัน ทำได้โดยการวัดเวลาที่เงามืดสัมผัสภูมิลักษณ์ต่างๆ บนดวงจันทร์ เช่น หลุมอุกกาบาต จุดสว่าง ยอดเขา ฯลฯ นักดาราศาสตร์พบว่าบรรยากาศที่ใกล้ผิวโลกมีความทึบแสงมากพอที่จะทำให้เงาโลกขยายใหญ่ขึ้นเล็กน้อย เมื่อเทียบกับขนาดของเงาที่ได้จากการคำนวณโดยอาศัยแต่ขนาดที่แท้จริงของโลกเท่านั้น การพยากรณ์เวลาการเกิดจันทรุปราคา จึงต้องขยายขนาดของโลกให้ใหญ่ขึ้นจากขนาดจริง แต่จะใหญ่ขึ้นเท่าใด ยังเป็นตัวเลขที่นักดาราศาสตร์มีความเห็นไม่ตรงกัน ซึ่งส่งผลให้การพยากรณ์ได้ค่าที่แตกต่างกัน

จันทรุปราคาแต่ละครั้ง นักดาราศาสตร์บอกความลึกของจันทรุปราคาขณะดวงจันทร์ถูกบังลึกที่สุดด้วยสัดส่วนอุปราคา (Magnitude of eclipse) หากมีค่าน้อยกว่า 1.0 แสดงว่าเป็นจันทรุปราคาบางส่วน หากมีค่าเท่ากับหรือมากกว่า 1.0 แสดงว่าเป็นจันทรุปราคาเต็มดวง กรณีที่เป็นแบบเต็มดวง ตัวเลขนี้มาจากการลากเส้นจากขอบเงามืดด้านที่อยู่ใกล้ขอบดวงจันทร์มากที่สุด ผ่านจุดศูนย์กลางของ ดวงจันทร์ ไปจดขอบอีกด้านหนึ่งของดวงจันทร์ หารด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงจันทร์

ผลการพยากรณ์จันทรุปราคาที่ปรากฏใน Astronomical Almanac ซึ่งจัดพิมพ์ร่วมกันโดยกองทัพเรือแห่งสหรัฐอเมริกาและสำนักงานอุทกศาสตร์แห่งสหราชอาณาจักร กำหนดให้เงาโลกขยายใหญ่ขึ้น 1/50 ส่วน หรือร้อยละ 2 จันทรุปราคาเต็มดวงเมื่อวันที่ 4 เม.ย. 2558 อัลมาแนกระบุว่าเป็นจันทรุปราคาเต็มดวงที่มีสัดส่วนอุปราคาเท่ากับ 1.006 และมีเวลามืดเต็มดวงนานถึง 12.3 นาที

ผลการพยากรณ์ของสถาบันกลศาสตร์ฟ้าและการคำนวณอิเฟเมอริส (The Institut de Mecanique Celeste et de Calcul des Ephemerides หรือ IMCCE) ของฝรั่งเศส และที่ปรากฏในเอกสารขององค์การนาซา ซึ่งจัดทำโดยเฟร็ด เอสพีแน็ก กำหนดให้เงาโลกขยายใหญ่ขึ้น 1/85 ส่วน หรือประมาณร้อยละ 1.18 จันทรุปราคาเต็มดวงเมื่อวันที่ 4 เม.ย. 2558 ข้อมูลจากทั้งสองแหล่งนี้ระบุว่าเป็นจันทรุปราคาเต็มดวงที่มีสัดส่วนอุปราคาเท่ากับ 1.001 ข้อมูลของฝรั่งเศสคำนวณได้ว่าจันทรุปราคาที่ผ่านมามีเวลามืดเต็มดวงนาน 5.6 นาที ขณะที่ของนาซาระบุว่ามีเวลามืดเต็มดวงนาน 4.7 นาที (ความแตกต่างนี้เกิดจากรายละเอียดปลีกย่อยในขั้นตอนการคำนวณ)

การสังเกตการณ์จันทรุปราคาเต็มดวงที่ผ่านมา พบว่าขณะที่ดวงจันทร์เข้าไปในเงาโลกลึกที่สุดนั้น ขอบด้านทิศเหนือของดวงจันทร์ยังดูสว่างกว่าส่วนอื่นๆ ค่อนข้างมาก และมีสีขาวแบบผิวของดวงจันทร์ในเวลาที่ไม่เกิดจันทรุปราคา ทำให้ดูเหมือนจันทรุปราคาบางส่วน (การสังเกตจากประเทศไทยเห็นขอบทิศเหนือของดวงจันทร์เป็นสีเหลือง และคล้ำกว่าที่เห็นจากอเมริกาเหนือ เนื่องจากดวงจันทร์อยู่ต่ำใกล้ขอบฟ้า)

อย่างไรก็ตาม ทางทฤษฎี นักดาราศาสตร์ถือว่าจันทรุปราคาครั้งนี้เป็นจันทรุปราคาเต็มดวง โดยขอบเงามืดของโลกที่ไม่คมชัด ทำให้ไม่สามารถแบ่งขอบเขตระหว่างเงามืดกับเงามัวได้ชัดเจน ขอบดวงจันทร์ด้านที่อยู่ใกล้ขอบเงามืดมากที่สุดจึงยังแลดูสว่างอยู่ นอกจากนี้ ความหนาของบรรยากาศโลกก็มีการเปลี่ยนแปลงได้อีกด้วย ซึ่งส่งผลให้เกิดความแตกต่างระหว่างผลการคำนวณกับผลการสังเกตการณ์
ส่วนสัณฐานของโลกที่มีลักษณะเป็นทรงกลมแป้น รัศมีในแนวขั้วสั้นกว่ารัศมีในแนวศูนย์สูตร ก็อาจมีส่วนทำให้เกิดปรากฏการณ์ดังกล่าว แต่นักดาราศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าไม่มีผลมากเท่าการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศโลก

พ.ศ. 2564 จะเกิดจันทรุปราคาที่มีสัดส่วนอุปราคาใกล้ 1.0 ได้แก่ จันทรุปราคาเต็มดวงในวันที่ 26 พ.ค. และจันทรุปราคาบางส่วนวันที่ 19 พ.ย. น่าสนใจว่าจันทรุปราคาทั้งสองครั้งนี้จะมีลักษณะคล้ายจันทรุปราคาเต็มดวงที่ผ่านมาหรือไม่ ซึ่งเป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์เฝ้ารอดูในอีก 6 ปีข้างหน้า

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (12–19 เม.ย.)

ดาวศุกร์อยู่ในกลุ่มดาววัว ผ่านใกล้กระจุกดาวลูกไก่เมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมา มองเห็นเป็น “ดาวประจำเมือง” ส่องแสงสุกสกาวโดดเด่นอยู่บนท้องฟ้าทิศตะวันตกในเวลาหัวค่ำ เราสามารถเห็นดาวศุกร์ได้ตั้งแต่ท้องฟ้ายังไม่มืดหลังดวงอาทิตย์ตก โดยอยู่สูงเหนือขอบฟ้าราว 30 องศา จากนั้นดาวศุกร์จะเคลื่อนต่ำลงจนตกลับขอบฟ้าหลัง 3 ทุ่มเล็กน้อย ดาวอังคารอยู่ในกลุ่มดาวแกะ ยังคงอยู่บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำ แต่เคลื่อนเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นจนอยู่ต่ำและสังเกตได้ยาก ดาวพฤหัสบดีอยู่ในกลุ่มดาวปู ผ่านใกล้จุดเหนือศีรษะในเวลาประมาณ 19.45 น. หลังจากนั้นจะเคลื่อนต่ำลง ตกลับขอบฟ้าทางทิศตะวันตกในเวลาตี 2ดาวเสาร์อยู่บริเวณส่วนหัวของกลุ่มดาวแมงป่อง ขึ้นมาอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออก ค่อนไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ที่มุมเงย 10 องศา ตั้งแต่ก่อน 4 ทุ่มเล็กน้อย จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นไปอยู่สูงสุดทางทิศใต้ในเวลาตี 3 เศษ แล้วย้ายไปอยู่ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ในเวลาเช้ามืด สัปดาห์นี้เป็นครึ่งหลังของข้างแรม ดวงจันทร์อยู่บนท้องฟ้าเวลาเช้ามืดของทุกวัน สว่างครึ่งดวงในวันที่ 12 เม.ย. หลังจากนั้นดวงจันทร์กลายเป็นเสี้ยวบางลงทุกวัน จนกระทั่งจันทร์ดับในวันที่ 19 เม.ย.