Nhìn thấy Mặt Trăng trên nền trời xanh ban ngày có vẻ như là một điều mâu thuẫn: Mặt Trời đang chiếu sáng, vậy tại sao ta cũng nhìn thấy Mặt Trăng? Câu trả lời là Mặt Trăng không cần bóng tối để phát sáng. Nó phản chiếu ánh sáng Mặt Trời và có thể ở phía trên đường chân trời cùng lúc với Mặt Trời. Việc bạn có nhận ra nó hay không phụ thuộc vào vị trí và pha của Mặt Trăng, độ trong của bầu trời, cũng như độ tương phản giữa bề mặt Mặt Trăng sáng và vùng trời xung quanh.
Gợi ý hữu ích nhất là góc giữa Mặt Trăng và Mặt Trời. Góc này thay đổi trong suốt tháng âm lịch, làm thay đổi cả hình dạng của Mặt Trăng lẫn thời điểm trong ngày mà nó nằm ở vị trí thuận lợi để quan sát. Khi hiểu được hình học này, việc nhìn thấy Mặt Trăng ban ngày sẽ không còn bất ngờ nữa, mà trở thành điều bạn có thể chủ động tìm kiếm.
Mặt Trăng đủ sáng để nổi bật
Mặt Trăng không phải là nguồn sáng như Mặt Trời. Ánh sáng Mặt Trời chiếu lên bề mặt đá của nó, và một phần ánh sáng đó phản xạ về phía Trái Đất. Cùng lúc, bầu trời ban ngày trông sáng vì các phân tử không khí tán xạ ánh sáng Mặt Trời theo nhiều hướng. Ánh sáng tán xạ tạo nên phông nền để ta nhìn thấy Mặt Trăng.
Có thể hình dung như một vật màu nhạt trên bức tường sáng: vật đó vẫn dễ nhìn thấy nếu đủ sáng và có đường viền rõ ràng. Đĩa Mặt Trăng có kích thước biểu kiến lớn và bề mặt được chiếu sáng thường tạo đủ độ tương phản, nhất là khi không khí trong và Mặt Trăng ở cao trên đường chân trời. Sương mù, mây mỏng và ánh sáng chói có thể làm giảm độ tương phản, còn Mặt Trăng ở thấp có thể được nhìn qua một lớp khí quyển dày hơn.
Pha Mặt Trăng có ý nghĩa, nhưng không phải là yếu tố duy nhất. Trăng lưỡi liềm mảnh có diện tích được chiếu sáng nhỏ hơn trăng khuyết lồi, nên khó nhận ra hơn trên bầu trời ban ngày. Ngay cả một pha sáng cũng có thể khó nhìn thấy nếu Mặt Trăng ở gần đường chân trời hoặc bị mây làm lu mờ. Ngược lại, trăng bán nguyệt có thể hiện rõ vào ban ngày khi ở cao trên bầu trời trong xanh.
Pha Mặt Trăng là góc giữa Mặt Trăng và Mặt Trời
Các pha của Mặt Trăng không phải do bóng của Trái Đất gây ra. Chúng xuất hiện vì Mặt Trăng quay quanh Trái Đất trong khi Mặt Trời chiếu sáng một nửa Mặt Trăng. Nhìn từ Trái Đất, ta thấy những phần khác nhau của nửa được chiếu sáng đó. Trăng non nằm gần như cùng hướng với Mặt Trời, còn trăng tròn nằm gần như ở hướng đối diện. Vào thời điểm thượng huyền và hạ huyền, Mặt Trăng và Mặt Trời xuất hiện cách nhau khoảng 90 độ trên bầu trời, và ta nhìn thấy một đĩa được chiếu sáng một nửa.
Góc này giúp liên hệ pha Mặt Trăng với khả năng quan sát ban ngày. Khi là trăng lưỡi liềm hoặc trăng khuyết lồi, Mặt Trăng không nằm thẳng đối diện Mặt Trời, nên có thể ở phía trên đường chân trời trong một số giờ ban ngày. Vào thời điểm thượng huyền, Mặt Trăng nằm về phía đông của Mặt Trời trên bầu trời; đây thường là mục tiêu tốt để quan sát vào buổi chiều và vẫn có thể nhìn thấy đến buổi tối. Vào thời điểm hạ huyền, Mặt Trăng nằm về phía tây của Mặt Trời và thường xuất hiện vào buổi sáng. Khoảng thời gian quan sát chính xác phụ thuộc vào ngày và vị trí của bạn.
Một chu kỳ trọn vẹn từ trăng non này đến trăng non tiếp theo kéo dài 29.53059 ngày. Trong chu kỳ đó, vị trí của Mặt Trăng thay đổi liên tục, vì vậy pha chỉ cho biết mối quan hệ của nó với Mặt Trời chứ không đảm bảo rằng nó sẽ xuất hiện vào một thời điểm cụ thể. Để tìm hiểu đầy đủ hơn về sự thay đổi hình dạng phần được chiếu sáng, hãy xem các pha của Mặt Trăng diễn ra như thế nào.
Thượng huyền và hạ huyền là những thời điểm thuận lợi
Nếu lần đầu tìm Mặt Trăng ban ngày, hãy thử vào những ngày quanh thời điểm thượng huyền hoặc hạ huyền. Mặt Trăng được chiếu sáng một nửa có hình dạng rộng và rõ nét, đồng thời cách Mặt Trời đủ xa nên dễ xác định hơn trăng lưỡi liềm rất mảnh. Thượng huyền thường thuận lợi cho việc quan sát vào buổi chiều và đầu buổi tối; hạ huyền thường thuận lợi vào buổi sáng và cuối buổi sáng. Đây là những quy luật chung, không phải khung giờ cố định: đường chân trời địa phương, mùa trong năm và vị trí của Mặt Trăng đều ảnh hưởng đến thời điểm nó xuất hiện phía trên đường chân trời.
Các pha trăng khuyết lồi cũng có thể là mục tiêu tốt để quan sát ban ngày. Trăng khuyết lồi đang lớn thường xuất hiện trên bầu trời buổi chiều, còn trăng khuyết lồi đang tàn có thể nhìn thấy vào buổi sáng. Đĩa Mặt Trăng được chiếu sáng nhiều hơn có thể dễ nhận ra hơn, dù độ sáng không đảm bảo rằng ta sẽ nhìn thấy nó khi trời có sương mù hoặc mây. Nhìn lệch khỏi hướng Mặt Trời và quan sát một khoảng trời quang có thể giúp bạn tìm thấy Mặt Trăng.
Trăng lưỡi liềm khó quan sát hơn. Trăng lưỡi liềm đang lớn ở gần Mặt Trời trên bầu trời buổi tối, còn trăng lưỡi liềm đang tàn ở gần Mặt Trời vào buổi sáng. Đường cong sáng mảnh có thể rất nổi bật, nhưng diện tích được chiếu sáng nhỏ và vị trí gần ánh chói của Mặt Trời khiến việc tìm thấy nó khó hơn. Không bao giờ nhìn Mặt Trời qua ống nhòm hoặc kính thiên văn, và hãy đặc biệt thận trọng khi tìm trăng lưỡi liềm ở gần Mặt Trời.
Vì sao trăng tròn hiếm khi xuất hiện vào giữa trưa
Khi trăng tròn, Mặt Trăng nằm đối diện Mặt Trời trên bầu trời. Vị trí này khiến Mặt Trăng ở phía trên đường chân trời trong phần lớn thời gian ban đêm: nó mọc vào khoảng hoàng hôn và lặn vào khoảng bình minh. Mặt Trăng có thể nhìn thấy vào ban ngày gần những thời điểm chuyển tiếp đó, nhưng nhìn chung nằm dưới đường chân trời vào khoảng giữa trưa. Vì vậy, dù trăng tròn trông sáng, điều đó không có nghĩa là nó sẽ xuất hiện trên bầu trời buổi chiều đang có nắng.
Vào kỳ trăng non, hình học ngược lại: Mặt Trăng ở gần hướng của Mặt Trời và phần mặt hướng về phía ta hầu như không được chiếu sáng. Thông thường, nó bị ánh chói của Mặt Trời che khuất, dù có thể ở phía trên đường chân trời vào ban ngày. Đôi khi có thể nhìn thấy trăng lưỡi liềm rất mảnh ngay sau hoặc trước kỳ trăng non gần lúc hoàng hôn hay bình minh, nhưng đây là một quan sát khó. Điều cần thận trọng là vị trí gần Mặt Trời, chứ không chỉ riêng ánh sáng ban ngày.
Đó là lý do câu “Mặt Trăng xuất hiện vào ban ngày” không chỉ một pha cụ thể nào. Nhiều pha có thể cùng xuất hiện trên bầu trời với Mặt Trời. Pha cho biết phần mặt hướng về phía ta được chiếu sáng đến mức nào; khoảng cách góc cho biết nên tìm Mặt Trăng cách Mặt Trời bao xa; còn đường chân trời tại vị trí của bạn quyết định liệu Mặt Trăng có đang ở phía trên đường chân trời hay không.
Dùng vị trí của bạn để lên kế hoạch tìm Mặt Trăng ban ngày
Cách tìm hiệu quả là bắt đầu bằng thời gian và hướng quan sát, thay vì đoán mò. Bảng thông tin Mặt Trăng theo thành phố cho phép bạn chọn một địa điểm và xem pha cùng phần được chiếu sáng hiện tại của Mặt Trăng, giờ mọc và lặn, độ cao và phương vị, khoảng cách, cũng như tình hình bầu trời và thời tiết địa phương. Khi quan sát ban ngày, độ cao đặc biệt hữu ích: Mặt Trăng ở cao trên bầu trời thường dễ phân biệt hơn với lớp sương mù gần đường chân trời. Phương vị cho biết hướng la bàn của Mặt Trăng, giúp bạn tìm đúng vùng trời mà không lia mắt về phía Mặt Trời.
Để thử theo một kế hoạch cụ thể, hãy chọn một buổi chiều trời quang gần thời điểm thượng huyền. Kiểm tra bảng thông tin địa phương để xem Mặt Trăng có ở phía trên đường chân trời không và nó sẽ nằm ở đâu trên bầu trời, sau đó tìm đĩa tròn được chiếu sáng một nửa trên một khoảng trời xanh, cách xa Mặt Trời. Nếu chưa thấy ngay, hãy thử lại khi Mặt Trăng lên cao hơn hoặc khi mây và sương mù đã dịch chuyển. Với một pha khác, hãy dùng lịch các pha của Mặt Trăng để tìm ngày thượng huyền và hạ huyền, rồi kiểm tra điều kiện địa phương vào thời điểm quan sát.
Công cụ tra cứu theo ngày có thể giúp bạn liên hệ điều mình nhìn thấy với một ngày cụ thể: công cụ Mặt Trăng ngày sinh hiển thị pha, phần được chiếu sáng và tuổi Mặt Trăng vào ngày đó. Các công cụ này giải đáp những câu hỏi khác nhau, nhưng khi dùng kết hợp, chúng giúp bạn kiểm chứng hình học trên bầu trời thực tế dễ dàng hơn. Điều cốt yếu rất đơn giản: hãy tìm Mặt Trăng có phần được chiếu sáng đủ để nổi bật và ở đủ xa Mặt Trời để có thể tìm thấy an toàn.