Pam rydyn ni bob amser yn gweld yr un ochr i’r Lleuad: esboniad

Edrychwch i fyny ar y Lleuad dros sawl noson, ac mae’n ymddangos bod ei nodweddion cyfarwydd yn aros yn eu lle. Mae’r un darnau mawr o wastadeddau tywyll y Lleuad yn wynebu’r Ddaear, a gall hyn wneud iddi ymddangos nad yw’r Lleuad yn troi. Ond mae’n troi: mae’r Lleuad yn cylchdroi unwaith o amgylch ei hechelin am bob orbit o amgylch y Ddaear. Y cydamseriad hwn, a elwir yn gloi llanwol, sy’n esbonio pam ein bod yn gweld bron yr un hemisffer yn hytrach na phob ochr yn ei thro.

Gelwir yr hemisffer gyferbyn yn aml yn ochr bell y Lleuad. Nid yw’n dywyll yn barhaol. Mae golau’r Haul yn cyrraedd y rhan fwyaf o arwyneb y Lleuad ar wahanol adegau yn ystod cylchred y Lleuad, er bod rhai craterau dwfn ger y pegynau mewn cysgod parhaol. Mae geometreg orbit y Lleuad, ei chylchdro a sigliad ymddangosiadol bach i gyd yn helpu i esbonio’r hyn y gallwn ei weld.

Un cylchdro am bob orbit

Mae’r Lleuad yn cymryd 27.32166 diwrnod i gwblhau un cylchdro o’i chymharu â sêr pell, a 27.32166 diwrnod i gwblhau un orbit o amgylch y Ddaear. Gan fod y cyfnodau hyn yn cyfateb, mae’r un wyneb cyffredinol yn parhau i wynebu ein planed. Pe na bai’r Lleuad yn cylchdroi o gwbl, byddai ei safle newidiol ar hyd yr orbit yn dod â hydredau gwahanol i’r golwg. Yn lle hynny, mae’n troi’n gyson wrth iddi deithio, gan gadw cam â’i orbit.

Cymhariaeth gyfarwydd yw cerdded o amgylch rhywun gan gadw’ch wyneb tuag ato. Rhaid ichi droi unwaith yn ystod y daith gron, er bod y person sy’n edrych arnoch yn gweld yr un ochr i’ch pen drwy’r amser. Mae’n llai amlwg bod y Lleuad yn troi gan nad oes tirnod ar y Ddaear sy’n ei gwneud hi’n hawdd sylwi ar ei chylchdro o un noson i’r llall.

Nid y cyfnod o un lleuad lawn i’r nesaf yw’r cyfnod cylchdroi, sef 27.32166 diwrnod. Mae’r cylchred cyfnodau’n cymryd 29.53059 diwrnod oherwydd, wrth i’r Lleuad orbitio’r Ddaear, mae system y Ddaear a’r Lleuad hefyd yn symud o amgylch yr Haul. Rhaid i’r Lleuad deithio ychydig ymhellach ar ôl cwblhau un orbit er mwyn dychwelyd i’r un aliniad â’r Haul a’r Ddaear. Mae’r canllaw i gyfnodau’r Lleuad yn esbonio sut mae’r onglau newidiol rhwng yr Haul, y Ddaear a’r Lleuad yn cynhyrchu’r cyfnodau a welwn.

Sut y cydamserodd grymoedd llanwol y Lleuad

Canlyniad disgyrchiant yn gweithredu ar gorff sy’n cylchdroi dros amser yw cloi llanwol. Mae disgyrchiant y Ddaear yn tynnu’n gryfach ar ochr y Lleuad sydd agosaf at y Ddaear nag ar ei hochr bell. Mae’r gwahaniaeth hwn yn ymestyn y Lleuad ychydig, gan greu anffurfiad llanwol. Pan nad oedd cylchdro’r Lleuad a’i orbit wedi’u cydamseru, nid oedd yr anffurfiad yn cyd-fynd yn berffaith â’r cyfeiriad rhwng y Ddaear a’r Lleuad. Newidiodd y trorym disgyrchiant a ddeilliodd o hynny gylchdro’r Lleuad, tra bod ffrithiant mewnol yn gwasgaru egni cylchdro.

Dros amser, arafodd yr effeithiau hynny gylchdro’r Lleuad nes bod un troelliad yn cymryd yr un amser ag un orbit. Yn y cyflwr cydamseredig hwn, mae’r anffurfiad llanwol yn parhau bron wedi’i alinio â’r Ddaear, felly mae’r trorym ailadroddus a newidiai’r cylchdro yn mynd yn llawer llai. Nid grym arbennig sy’n dal un wyneb yn llonydd yw cloi llanwol; mae’n ganlyniad sefydlog i gylchdro, disgyrchiant a cholli egni.

Mae effeithiau llanwol yn dal yn bwysig yn system y Ddaear a’r Lleuad. Mae’r Lleuad yn cilio oddi wrth y Ddaear tua 3.8 cm y flwyddyn, o ganlyniad i ryngweithiadau llanwol sy’n trosglwyddo momentwm onglog drwy’r system. Nid yw’r symudiad union hwn yn weladwy mewn un arsylwad, ond mae’n cysylltu cylchdro cloi’r Lleuad â chyfnewid parhaus rhwng orbit a chylchdro.

Nid ochr dywyll yw’r ochr bell

Yr ochr bell yn unig yw’r hemisffer sy’n wynebu i ffwrdd oddi wrth y Ddaear. Mae’n derbyn golau’r Haul, yn union fel yr ochr agos, wrth i’r Lleuad orbitio ein planed. Ar leuad lawn, mae’r ochr agos wedi’i goleuo ac mae’r ochr bell gan mwyaf wedi’i throi i ffwrdd oddi wrth yr Haul; ar leuad newydd, mae’r ochr bell wedi’i goleuo tra bo’r ochr agos gan mwyaf yn y tywyllwch. Mae’r cylchred yn gwrthdroi wrth i’r Lleuad symud drwy ei chyfnodau.

Mae un cafeat pwysig: nid yw pob lleoliad ar y Lleuad yn newid rhwng golau’r Haul a thywyllwch. Ger y pegynau, mae’r Haul yn aros yn isel uwchben y gorwel. Mae rhai lloriau craterau dwfn wedi’u cysgodi cymaint gan eu hymylon fel nad yw golau’r Haul byth yn eu cyrraedd, gan adael rhanbarthau mewn cysgod parhaol. Canlyniad tirwedd leol ac ongl isel yr Haul yw’r lleoedd eithriadol hyn, nid y ffaith eu bod ar yr ochr bell.

Felly gall yr ymadrodd “ochr dywyll y Lleuad” fod yn gamarweiniol. Gellir ei ddefnyddio’n anffurfiol i olygu’r ochr bell, ond nid yw’n disgrifio hemisffer nad yw byth yn cael golau’r Haul. I weld sut mae dyddiadau ac amseroedd y cyfnodau’n newid drwy’r cylchred, defnyddiwch y calendr cyfnodau’r Lleuad mis wrth fis.

Mae sigliad bach yn datgelu mwy o’r arwyneb

Nid yw’r Ddaear yn gweld union hanner y Lleuad dros amser. Mae orbit y Lleuad ychydig yn eliptig, felly mae ei chyflymder orbitol yn newid: mae’n symud yn gyflymach pan fydd agosaf at y Ddaear ac yn arafach pan fydd ymhellach i ffwrdd. Mae ei chyfradd cylchdroi’n aros bron yn gyson, felly mae’r cyflymder orbitol newidiol yn gwneud i’r Lleuad ymddangos fel petai’n siglo ychydig o ochr i ochr. Libradiad mewn hydred yw’r symudiad ymddangosiadol hwn.

Mae libradiad mewn lledred yn tarddu o ffynhonnell wahanol. Mae echel cylchdro’r Lleuad wedi’i gogwyddo 1.54 gradd at yr ecliptig, ac mae ei orbit wedi’i ogwyddo 5.14 gradd at yr ecliptig. Gyda’i gilydd, mae’r onglau hyn yn gadael i arsylwyr weld ychydig ymhellach dros begwn gogleddol neu ddeheuol y Lleuad ar wahanol adegau yn yr orbit. Mae pellter y Lleuad a lleoliad yr arsylwr ar y Ddaear hefyd yn effeithio ychydig ar yr olygfa.

Nid yw libradiad yn datgelu’r ochr bell gyfan ar unwaith. Mae’n gadael i arsylwyr gipolwg dros yr ymyl ymddangosiadol dros amser. At ei gilydd, gellir gweld tua 59 y cant o arwyneb y Lleuad o’r Ddaear rywbryd, er nad yw mwy na thua hanner yn weladwy ar unrhyw amrantiad unigol. Y datgeliad araf hwn sy’n esbonio pam mae mapiau manwl o arwyneb y Lleuad yn ymestyn y tu hwnt i’r wyneb sy’n ymddangos yn ganolog mewn golwg arferol.

Beth i sylwi arno o’r Ddaear

Ffordd ddefnyddiol o wylio’r effaith yw cymharu nodwedd adnabyddadwy ger ymyl y Lleuad ar ddyddiadau gwahanol. Mae libradiad yn symud yr ymyl ymddangosiadol, felly gall crater neu wastadedd tywyll sy’n agos at yr ymyl ymddangos yn fwy agored ar un dyddiad nag ar ddyddiad arall. Mae’r newid yn gynnil heb delesgop neu ysbienddrych, a gall cyfeiriad newidiol y Lleuad yn yr awyr hefyd wneud cymariaethau’n anodd. Cofiwch yr un nodwedd a chymharwch olygfeydd a wnaed ar gyfnodau tebyg.

Mae’r olygfa’n dibynnu ar eich lleoliad ar y Ddaear yn ogystal â phryd rydych yn edrych. Mae dangosfwrdd y Lleuad ar gyfer dinas yn darparu cyfnod ac oleuni lleol, codiad a machlud y Lleuad, uchder ac azimuth, pellter, a golygfa o’r awyr ynghyd â’r tywydd lleol. I gynllunio, mae’r canllaw i’r amser gorau i weld y Lleuad yn trafod sut mae’r cyfnod a’r amodau lleol yn effeithio ar bryd y mae uwchben y gorwel. Mae cylchdro cydamseredig y Lleuad yn esbonio pam mae ei hwyneb gyfarwydd yn aros gyda ni; mae libradiad yn cynnig cipolwg newidiol ychydig y tu hwnt iddi i arsylwyr amyneddgar.