ในบรรดา เทหวัตถุ (space object) นับล้านล้านดวง ที่มีอยู่ใน เอกภพ (universe) หรือ ระบบสุริยะ (solar system) ดวงจันทร์ (Moon) ถือได้ว่าเป็นเทหวัตถุที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด ด้วยความที่ใกล้ชิดกับโลก ดวงจันทร์จึงเป็นตัวละครที่ถูกมนุษย์เฝ้าสังเกตและศึกษามากที่สุดเป็นเงาตามตัว นับตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน องค์ความรู้ต่างๆ เกี่ยวกับดวงจันทร์ถูกนำเสนอออกมาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งก็ทำให้มนุษย์ได้รู้ว่า ดวงจันทร์นั้นมีอิทธิพลต่อโลกในหลากหลายแง่มุม บทความนี้ตั้งใจที่จะรวบรวมและประมวลแง่มุมต่างๆ ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างโลกและดวงจันทร์ เพื่อให้ผู้อ่านได้รู้จักรู้ใจดวงจันทร์ เพื่อนบ้านที่ใกล้ชิดที่สุดของเรา ได้ดียิ่งขึ้น

1) ดาวบริวาร

จากการสำรวจและศึกษาด้วย กล้องโทรทรรศน์ (telescope) ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์พบว่าระบบสุริยะมี ดาวบริวาร (natural satellite) หรือ เทหวัตถุที่โคจรรอบ ดาวเคราะห์ (planet) มากถึง 160 ดวง ซึ่งโคจรรอบดาวเคราะห์ต่างๆ 6 ดวง ยกเว้นดาวพุธและดาวศุกร์ โดยดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่น้ำหนักมากอย่าง กลุ่มดาวเคราะห์คล้ายดาวพฤหัสบดี (jovian planet) (ดาวพฤหัสบดี เสาร์ ยูเรนัส และ ดาวเนปจูน) จะมีดาวบริวารมากกว่า กลุ่มดาวเคราะห์คล้ายโลก (terrestrial planet) (ดาวพุธ ศุกร์ โลก และ ดาวอังคาร) ทั้งนี้ก็เพราะเมื่อดาวเคราะห์มีมวลมาก จะส่งผลให้มีแรงดึงดูดสูงตามไปด้วย ตัวอย่างเช่น ดาวพฤหัสบดีมีดาวบริวาร 67 ดวง ดาวเสาร์มี 50 ดวง เป็นต้น ส่วนในกรณีของดาวเคราะห์คล้ายโลก เช่น ดาวอังคารมีดาวบริวาร 2 ดวง ในขณะที่โลกนั้นมีดาวบริวารเพียง 1 ดวงเท่านั้น คือ ดวงจันทร์ (Moon)

ดาวบริวารแต่ละดวงของดาวเคราะห์ต่างๆ จะมีชื่อแตกต่างกัน เช่น ดาวบริวารที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ คือ ไททัน (Titan) ขนาดรองลงมาก็ได้แก่ ไออาเพตุส เททิส เอนเซลาดุส และ มิมาส ส่วนดาวบริวารเพียงดวงเดียวของโลกมีชื่อว่า ดวงจันทร์ (Moon)

เพิ่มเติม : 6 วรรณะของ “เทหวัตถุ” ในเอกภพ

2) กำเนิดดวงจันทร์

ในช่วงเริ่มต้นการก่อตัวของ ระบบสุริยะ (Solar System) เมื่อประมาณ 4.54 พันล้านปีก่อน ดาวฤกษ์ (star) ดวงเดียวของระบบสุริยะอย่าง ดวงอาทิตย์ (Sun) ดาวเคราะห์ (planet) รวมทั้ง เทหวัตถุ (space object) อื่นๆ ในระบบสุริยะก็เริ่มก่อตัวขึ้น จากการรวมตัวกันของเศษหินหรือเศษอุกกาบาตหรือ เศษเถ้า (Nebular) ที่เกิดจากการระเบิดครั้งใหญ่ ตามความเชื่อของ ทฤษฎีการระเบิดครั้งใหญ่ (Big Bang Theory) และ สมมุติฐานกลุ่มหมอกควัน (Nebula Hypothesis)

เพิ่มเติม : เชื่อกันไปได้ยังไง ว่าเอกภพและโลกเกิดจากกลุ่มหมอกควัน

ในเวลาต่อมา เมื่อประมาณ 4.51 พันล้านปี ขณะที่ โลก (Earth) กำลังก่อร่างสร้างตัว ปั้นเป็นก้อน หินหนืด (molten rock) กลมๆ ตึ๋งหนืดๆ มีเทหวัตถุขนาดพอๆ กับดาวอังคาร ที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อว่า เทีย (Theia) พุ่งเข้ามาชนโลกอย่างจัง ทำให้เศษเนื้อของทั้งโลกและเทีย กระเด็นหลุดออกไปเป็นเศษอุกกาบาตและโคจรรอบโลก ต่อมาเศษดาวเหล่านั้นได้เกาะกลุ่มกันเป็นก้อน และก่อตัวเป็นดวงจันทร์

อีกประเด็นการศึกษาดวงจันทร์ที่น่าสนใจ คือ เนื้อดวงจันทร์ได้มาจากมวลของโลกหรือว่าเทีย ซึ่งจากการศึกษาตัวอย่างอุกกาบาตที่ตกมายังโลก เพื่อวิเคราะห์อัตราส่วน ไอโซโทปออกซิเจน (อัตราส่วน ¹⁷O/¹⁶O) พบว่าอัตราส่วนดังกล่าวของดาวแต่ละดวงแตกต่างกัน แต่โลกและดวงจันทร์กลับมีสัดส่วนใกล้เคียงกัน นักวิทยาศาสตร์จึงสรุปในเบื้องต้นว่า ดวงจันทร์น่าจะเกิดจากส่วนเนื้อโลกที่หลุดไปหลังจากถูก เทีย พุ่งชน

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์รุ่นต่อมาพบว่า ตัวอย่างหินดวงจันทร์ที่พบบนโลก (อุกกาบาต) มีการแลกเปลี่ยนไอโซโทปกับน้ำบนโลก ซึ่งอาจทำให้สัดส่วนออกซิเจนไอโซโทปที่คำนวณได้ก่อนหน้านี้คลาดเคลื่อน นักวิทยาศาสตร์จึงวิเคราะห์ใหม่อีกครั้ง จากตัวอย่างหินที่เก็บมาจากดวงจันทร์โดยตรง ผลการศึกษาบ่งชี้ว่าตัวอย่างหินจากดวงจันทร์ มีอัตราส่วนออกซิเจนไอโซโทปสูงกว่าตัวอย่างที่พบบนพื้นโลกอย่างมีนัยสำคัญ นักวิทยาศาสตร์จึงอธิบายว่า มีการชนครั้งใหญ่ระหว่างดวงจันทร์และเทียจริง แต่องค์ประกอบของดวงจันทร์ส่วนใหญ่จะเป็นสสารดั้งเดิมของเทียมากกว่า 70-90% และมีสสารจากโลกเพียงร้อยละ 10-30%

นอกจากนี้จากการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่า ผลจากการชนกันของโลกและเทียในวันนั้น ยังส่งผลให้ แกนโลกเอียง 23.5 องศา อย่างที่เป็นในปัจจุบัน

3) จันทรคติ

จันทรคติ หรือปรากฏการณ์ ข้างขึ้น-ข้างแรม (Lunar’s Phase หรือ Moon’s Phase) เกิดจากดวงจันทร์ ซึ่งไม่มีแสงสว่างในตัวเอง ด้านสว่างได้รับแสงจากดวงอาทิตย์ แต่ด้านตรงข้ามกับดวงอาทิตย์กลับถูกบดบังด้วยเงาของตัวเอง และสืบเนื่องจากดวงจันทร์โคจรรอบโลก ทำให้มุมระหว่างดวงอาทิตย์-ดวงจันทร์-โลก เปลี่ยนแปลงไปวันละ 12 องศา เมื่อมองดูดวงจันทร์จากโลก เราจึงมองเห็นเสี้ยวของดวงจันทร์มีขนาดเปลี่ยนไปเป็นวงรอบ ใช้เวลาประมาณ 29.5 วันต่อรอบ โดยนักวิทยาศาสตร์แบ่งย่อยปรากฏการ ข้างขึ้น-ข้างแรม ของดวงจันทร์ออกเป็น 4 ระยะ ดังนี้

1) ข้างขึ้น (waxing) เป็นช่วงที่เกิดขึ้นระหว่าง คืนเดือนมืดจนถึงคืนวันเพ็ญ โดยใช้ด้านสว่างของดวงจันทร์เป็นตัวกำหนด แบ่งออกเป็น 15 ส่วน เริ่มจาก ขึ้น 1 ค่ำ จนถึง ขึ้น 15 ค่ำ

2) ข้างแรม (waning) เป็นช่วงที่เกิดขึ้นระหว่างคืนวันเพ็ญจนถึงคืนเดือนมืดอีกครั้ง โดยใช้ด้านมืดของดวงจันทร์เป็นตัวกำหนด แล้วแบ่งออกเป็น 15 ส่วนโดยเริ่มจาก แรม 1 ค่ำ จนถึง แรม 15 ค่ำ

3) เดือนมืด (new moon) ตรงกับวัน แรม 15 ค่ำ เป็นตำแหน่งที่ดวงจันทร์อยู่ระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ หรือ ดวงจันทร์อยู่หน้าดวงอาทิตย์ ในวันนี้ผู้สังเกตที่ด้านกลางคืนและด้านกลางวันบนโลก จะมองไม่เห็นดวงจันทร์ จึงเรียก เดือนมืด หรือ จันทร์ดับ

4) เดือนเพ็ญ (full moon) หรือ วันเพ็ญ ตรงกับวัน ขึ้น 15 ค่ำ เป็นตำแหน่งที่ ดวงจันทร์อยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ ซึ่งแสงจากดวงอาทิตย์จะส่องตั้งฉากกับดวงจันทร์ ผู้สังเกตที่อยู่ด้านกลางวันจะไม่เห็นดวงจันทร์ ในขณะที่ผู้ที่อยู่ด้านมืดจะเห็นดวงจันทร์นานที่สุด (ประมาณ 6 โมงเย็นถึง 6 โมงช้าของอีกวัน)

4) ปรากฏการณ์ น้ำขึ้น-น้ำลง

โดยธรรมชาติ เทหวัตถุใดๆ จะมีแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน อันเนื่องมาจากขนาดของมวล เทหวัตถุที่มีมวล มาก-น้อย จะมีแรงดึงดูด สูง-ต่ำ ตามสัดส่วนของมวล และเทหวัตถุที่อยู่ ใกล้-ไกล กัน จะมีแรงดึงดูด สูง-ต่ำ ตามสัดส่วนของระยะทาง

เมื่อพิจารณาที่โลก มีเพียง ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ ที่มีอิทธิพลส่งผลต่อแรงดึงดูดของมวลอย่างมีนัยสำคัญ (คนละอย่างกับแรงโน้มถ่วงของโลก) ถึงแม้ว่าดวงอาทิตย์จะอยู่ไกลจากโลก แต่ด้วยมวลขนาดใหญ่มหาศาล ทำให้ดวงอาทิตย์มีอิทธิพล และถึงแม้ดวงจันทร์จะมีขนาดเล็ก แต่ด้วยระยะทางที่ใกล้กับโลก ทำให้ดวงจันทร์ส่งผลต่อแรงดึงดูดของโลกเช่นเดียวกัน โดยดวงจันทร์จะมีอิทธิพลต่อแรงดึงดูดของโลกมากกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 2 เท่า

ผลจากแรงดึงดูดของทั้งดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ที่มีต่อโลก ส่งผลให้โลกเกิด กระแสน้ำขึ้น-น้ำลง (tidal current) ในมหาสมุทร ซึ่งหมายถึง การเคลื่อนที่ขึ้น-ลง ของระดับน้ำทะเลที่สามารถสังเกตเห็นได้บริเวณชายฝั่ง โดยพื้นผิวของโลกที่อยู่ ใกล้-ไกล ดวงจันทร์หรือดวงอาทิตย์ แรงดึงดูดจะทำให้น้ำทะเล สูงขึ้น-ลดลง ซึ่งแรงดึงดูดจากดวงอาทิตย์ ส่งผลรายวัน (กลางวัน-กลางคืน) ส่วนดวงจันทร์ส่งผลรายเดือน (ข้างขึ้น-ข้างแรม) ต่อการเกิดน้ำขึ้น-น้ำลง

ในแต่ละวันของเดือน ผลจากการแย่งกันดึงดูดบ้าง ช่วยกันดึงดูดบ้าง ระหว่างดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ ทำให้ระดับความสูงของน้ำขึ้น-น้ำลง แตกต่างกันไป อย่างไรก็ตามในรอบ 1 เดือน ใดๆ จะเกิดปรากฏการณ์ที่น่าสนใจ เกี่ยวกับน้ำขึ้น-น้ำลง 2 รูปแบบ คือ

1) น้ำใหญ่ หรือ น้ำเกิด (spring tide) คือ โลกได้รับแรงดึงดูดสูงที่สุด เมื่อโลก ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ อยู่ในแนวเดียวกัน ทำให้ทั้งดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ต่างช่วยกันดึงดูดโลก ซึ่งปรากฏการณ์นี้จะเกิดขึ้นทุกๆ 2 สัปดาห์ คือวัน ขึ้น 15 ค่ำ และแรม 15 ค่ำ หรือ ในช่วง เดือนเพ็ญ และ เดือนมืด ตามปฏิทินจันทรคติ ทำให้เกิดปรากฏการณ์ น้ำขึ้นสูงสุด หรือ น้ำลงต่ำสุด ตามแต่ละสถานที่ของโลก

2) น้ำน้อย หรือ น้ำตาย (neap tide) คือ โลกได้รับแรงดึงดูดต่ำที่สุด เมื่อดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ อยู่ในแนวตั้งฉากกัน ทั้งดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ต่างแย่งกันดึงดูดโลก ซึ่งตามตามปฏิทินจันทรคติ คือวัน ขึ้น 7 ค่ำ และ วันแรม 7 ค่ำ ของทุกๆ เดือน ส่งผลให้การขึ้น-ลง ของน้ำทะเล ในแต่ละสถานที่ แตกต่างกันน้อยที่สุด

เพิ่มเติม : คลื่นกลางมหาสมุทร และกระแสน้ำริมฝั่ง

แรงดึงดูดของทั้งดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ที่มีต่อโลก รวมไปถึงการเรียงตัวของดวงดาวต่างๆ ไม่ส่งผลต่อการเกิดภัยพิบัติบนโลกทั้ง แผ่นดินไหว สึนามิ และ ภูเขาไฟ รวมถึงทุกๆภัยที่โลกนี้ ไม่เกียวกัน !!!

5) ปรากฏการณ์ ซุปเปอร์มูน – ไมโครมูน

บางท่านอาจจะยังไม่ทราบว่า โลกไม่ได้เป็นจุดศูนย์กลางการโคจรของดวงจันทร์รอบโลก ในแต่ละช่วงเวลาของปี ระยะห่างระหว่างดวงจันทร์และโลกแปรเปลี่ยนไปตลอดเวลาอยู่ในช่วง 357,000 – 406,000 กิโลเมตร

เมื่อใดที่ดวงจันทร์อยู่ไกลจากโลก (406,000 กิโลเมตร) จะมองเห็น ดวงจันทร์ขนาดเล็กกว่าปกติ (micro moon) เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า อะโปจี (Apogee) ส่วนในช่วงเวลาที่ดวงจันทร์อยู่ใกล้กับโลก (357,000 กิโลเมตร) จะเห็น ดวงจันทร์ใหญ่กว่าปกติ (super moon) เรียกปรากฏการณ์ เปริจี (Perigee) ซึ่งหากวัน ขึ้น 15 ค่ำ หรือ แรม 15 ค่ำ ตรงกับช่วงปรากฏการณ์ เปริจี (Perigee) ระยะห่างระหว่างดวงจันทร์และโลกก็ยิ่งใกล้กว่าปกติ ผนวกกับแรงเสริมสนับสนุนจากดวงอาทิตย์ ก็ทำให้แรงดึงดูดระหว่างมวลจะสูงกว่าปกติทั่วไป ปรากฏการณ์ น้ำขึ้น-น้ำลง ก็จะมีระดับน้ำสูง-ต่ำ มากกว่า น้ำเกิด-น้ำตาย ทั่วๆ ไป

6) หลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ vs โลก

หากลองเปรียบเทียบกันระหว่างพื้นผิวของโลกและดวงจันทร์ มันก็เหมือนการเอาหน้าลุงแก่ๆ คนหนึ่งมาเทียบกับหน้าของเด็กวัยขบเผาะอายุซัก 14-15 ผิวหน้าโลกดูราบเรียบและดูมีน้ำมีนวล ในขณะที่หนังหน้าของดวงจันทร์กลับดูแห้งกร้าน หยาบกระด้าง เพราะเต็มไปด้วยหลุม หรือริ้วรอยการตกกระทบของอุกกาบาต ตลอดช่วงอายุของดวงจันทร์ที่เกิดขึ้นมา

ด้วยหลักคิดธรรมดาที่ว่า โลกเกิดก่อนดวงจันทร์ ดังนั้นโลกก็ควรจะผ่านร้อนผ่านหนาวและควรจะมีร่องรอยของหลุมอุกกาบาตที่มากกว่านี้ อย่างน้อยๆ ก็ควรจะยุบยับพอๆ กับที่เราเห็นบนดวงจันทร์ ทั้งนี้ก็เพราะ ดวงจันทร์ถือเป็นเทหวัตถุที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด ซึ่งก็จะดูลำเอียงมากไปหน่อย หากอุกกาบาตส่วนใหญ่จะรุมจ้อง จองกฐินแค่ดวงจันทร์ดวงเดียว ดวงจันทร์โดนยังไง โลกก็ควรจะโดนยังงั้น ซึ่งความจริงดูเหมือนจะไม่ใช่

หลายคนบอกเพราะโลกมี 1) บรรยากาศหุ้มอยู่ตั้งหลายชั้น กว่าที่อุกกาบาตซักเม็ดจะร่วงลงมาถึงพื้น ก็ถูกแรงเสียดทานเผาไหม้ไปกลางอากาศหมดแล้ว ซึ่งมันก็คงจะจริงบางส่วน หรือบางคนก็เชียร์ว่าเพราะโลกมี 2) กระบวนการผุพังและกัดกร่อน (weathering and erosion) ทำให้ผิวหน้าโลกมีการเกลี่ยให้ราบเรียบ ซึ่งก็มีส่วนถูก

ปัจจุบัน นักธรณีวิทยารู้ว่าเปลือกโลกแตกเป็นแผ่นๆ และมีการเคลื่อนที่ และเมื่อคิดที่แผ่นเปลือกโลกใดๆ ในขณะที่ขอบด้านหนึ่งของแผ่นถูกผลักให้ เคลื่อนที่ออกจากกัน (divergent movement) และสร้างแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรใหม่แทนที่ ขอบอีกด้านหนึ่งของแผ่นเปลือกโลกก็จะเคลื่อนที่เข้าหาแผ่นเปลือกโลกที่อยู่ด้านตรงกันข้าม ทำให้เกิดรูปแบบ การเคลื่อนที่เข้าหากัน (convergent movement) ซึ่งเพื่อเป็นการรักษาปริมาณพื้นที่พื้นผิวโลกให้คงเดิม ในการเคลื่อนที่เข้าหากันโดยส่วนใหญ่จึงจะต้องมีแผ่นใดแผ่นหนึ่งมุดตัวลงไปใต้อีกแผ่นเปลือกโลกหนึ่งเสมอ เรียกโซนการมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกว่า เขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก (subduction zone) หรือ ร่องลึกก้นสมุทร (trench) ได้แก่ ร่องลึกก้นสมุทรตองกา ร่องลึกก้นสมุทรเอลูเทียน ร่องลึกก้นสมุทรแคสเคเดีย ร่องลึกก้นสมุทรอเมริกากลาง ร่องลึกก้นสมุทรเปรู-ชิลี ร่องลึกก้นสมุทรเปอร์โตริโก และร่องลึกก้นสมุทรชวา เป็นต้น

หากไม่มีการมุดตัว พื้นผิวโลกจะโป่งเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จากแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรที่ถูกสร้างขึ้นใหม่อยู่ตลอดเวลาในโซนการแยกตัวของแผ่นเปลือกโลก

เพิ่มเติม : เคล็ดลับการทำเบบี้เฟสหนังหน้าโลก

กล่าวโดยสรุป การที่เราเห็นว่าหนังหน้าโลกปัจจุบันยังคงใสกิ๊ง ต่างจากพื้นผิวดวงจันทร์ที่หยาบกระด้าง ส่วนหนึ่งก็น่าจะมาจาก 1) การถูกเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศของอุกกาบาต และ 2) กระบวนการผุพังและกัดกร่อนจากปัจจัยต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น น้ำ ลมหรือแม้กระทั่งธารน้ำแข็ง ทั้ง 2 สาเหตุนี้เป็นตัวช่วยให้พื้นผิวโลกปรับสภาพได้บ้างพอประมาณ แต่สาเหตุหลักที่ทำให้โลกสามารถรีบอร์นหนังหน้า ให้ดูเหมือนกับว่ากลับไป 14 อีกครั้ง ก็น่าจะเป็นการดึงหนังหน้าเก่าลงไปหลอมใหม่ในเนื้อโลกและ 3) มีการสร้างแผ่นเปลือกโลกใหม่อยู่ตลอดเวลา ซึ่งทั้งหมดทั้งมวลก็เกิดจากการที่โลกมี กระบวนการธรณีแปรสัณฐาน (tectonic) ซึ่งดวงจันทร์นั้นไม่มี

หากจะมองโอกาสอุกกาบาตโหม่งโลก ให้มองอุกกาบาตจากดวงจันทร์

เกร็ดความรู้ส่งท้าย

เมื่อเรามองไปยังดวงจันทร์ พื้นผิวสีดำที่เราเห็นคือ หินบะซอลต์ (basalt) ที่เกิดจากการไหลหลากของลาวาในอดีต

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth