เหตุใดจึงเกิดข้างขึ้นข้างแรม

เมื่อสังเกตดวงจันทร์จากโลก จะมองเห็นได้โดยง่ายว่าเคลื่อนผ่านวัฏจักรของการปรากฏของแสงและความมืด ขั้นตอนต่างๆ ของวัฏจักรนี้เรียกว่าเฟส และมีชื่อทางเทคนิคสำหรับขั้นตอนเหล่านี้ การอธิบายระยะของดวงจันทร์ต้องมีการตรวจสอบตำแหน่งโคจรของดวงจันทร์ที่สัมพันธ์กับโลกและดวงอาทิตย์

คนส่วนใหญ่เชื่อว่าดวงจันทร์ใช้เวลาหนึ่งเดือนในการโคจรรอบโลก นี่เป็นส่วนใหญ่ (แต่ไม่ถูกต้องทั้งหมด) วงโคจรของดวงจันทร์อธิบายทางวิทยาศาสตร์โดยช่วงเวลาที่แตกต่างกันสองช่วง ช่วงเวลา synodic หรือที่เรียกว่า lunation คือช่วงเวลาระหว่างที่ใครบางคนบนโลกสังเกตเห็นระยะดวงจันทร์เดียวกัน ช่วงเวลานี้เป็นเวลา 29.5305882 วันพอดี คาบดาวฤกษ์หรือที่เรียกว่าคาบการโคจร คือเวลาจริงที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก ช่วงเวลานี้กินเวลา 27.3217 วันพอดี

ความแตกต่างของความยาวคาบพิจารณาจากการเคลื่อนที่ของโลก ผู้ที่สังเกตระยะของดวงจันทร์จากโลกกำลังสังเกตจากแท่นที่เคลื่อนที่ด้วย ระหว่างการปฏิวัติของดวงจันทร์ โลกได้เคลื่อนไปประมาณ 1/12 ของการหมุนรอบดวงอาทิตย์ของตัวเองทุกปี

ข้างขึ้นข้างแรมอธิบายว่าส่วนใดของดวงจันทร์ถูกมองว่าเป็นแสงและเงา เมื่อดวงจันทร์เคลื่อนผ่านวงโคจรของมัน จะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของเฟสได้ง่าย

ในช่วงพระจันทร์เต็มดวง ดวงจันทร์ทั้งดวงจะถูกมองว่าเป็นแสง ระหว่างวันขึ้นค่ำ ดวงจันทร์ทั้งดวงถูกมองว่าเป็นเงา ในช่วงไตรมาสแรกและไตรมาสที่สาม ครึ่งหนึ่งของดวงจันทร์จะถูกมองว่าเป็นแสง และอีกครึ่งหนึ่งเป็นเงา ช่วงเวลาระหว่างนั้นเรียกว่าพระจันทร์เสี้ยวและหน้าด้าน เนื่องจากพื้นที่ที่มีแสงหรือเงาของดวงจันทร์เป็นรูปพระจันทร์เสี้ยว

เช่นเดียวกับโลก ดวงจันทร์ครึ่งหนึ่งสว่างไสวด้วยดวงอาทิตย์ และครึ่งหนึ่งอยู่ในเงาในเวลาใดก็ตาม ขณะที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก เราจะเห็นดวงจันทร์จากมุมต่างๆ กัน จึงสามารถเห็นเปอร์เซ็นต์ของแสงและเงาต่างกัน

เมื่อดวงจันทร์เต็มดวง ดวงจันทร์จะอยู่ฝั่งตรงข้ามของโลกจากดวงอาทิตย์ เป็นผลให้เราสามารถมองเห็นด้านที่สว่างของดวงจันทร์ทั้งหมดได้ ที่ดวงจันทร์ใหม่ มีการจัดตำแหน่งตรงกันข้าม โดยที่ดวงจันทร์อยู่ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ณ จุดนั้น เราสามารถสังเกตได้เพียงด้านมืดของดวงจันทร์เท่านั้น ที่ดวงจันทร์ไตรมาสแรกและไตรมาสที่สาม ดวงจันทร์จะทำมุม 90 องศาจากโลกและดวงอาทิตย์ เราจะเห็นด้านสว่างครึ่งหนึ่งและด้านเงาครึ่งหนึ่ง ช่วงเสี้ยวและข้างขึ้นข้างแรมจะสังเกตได้เมื่อดวงจันทร์เปลี่ยนผ่านระหว่างจุดเหล่านี้ในวงโคจรของมัน

มีคำศัพท์สี่คำที่ใช้อธิบายข้างขึ้นข้างแรม "ระหว่าง" ได้แก่ ข้างขึ้น ข้างขึ้น ข้างขึ้น พระจันทร์เสี้ยว และข้างข้างขึ้น

ข้างขึ้นคือเวลาที่บริเวณที่สว่างของดวงจันทร์ดูเหมือนจะเพิ่มขึ้น ในขณะที่ข้างขึ้นคือเมื่อบริเวณที่สว่างไสวดูเหมือนจะลดลง เสี้ยวคือเวลาที่ดวงจันทร์ปรากฏน้อยกว่าครึ่งหนึ่งที่สว่างไสว และ gibbous อธิบายว่าเมื่อใดที่ดวงจันทร์ปรากฏแสงสว่างมากกว่าครึ่งหนึ่ง

สุริยุปราคาจะเกิดขึ้นในช่วงพระจันทร์เต็มดวงเมื่อโลกฉายเงาบนดวงจันทร์ ทำให้มืดสนิทหรือบางส่วนชั่วคราว สุริยุปราคาบางส่วนเกิดขึ้นปีละหลายครั้ง ในขณะที่สุริยุปราคาเต็มดวงเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก สุริยุปราคาเป็นเหตุการณ์ที่ค่อนข้างสั้น และคุณสามารถสังเกตได้ในช่วงไม่กี่ชั่วโมงที่ดวงจันทร์เคลื่อนจากเต็มไปมืดและกลับมาเต็มอีกครั้ง