Ánh trăng màu gì?

[TinNhanh247]

Ta vẫn nghĩ ánh trăng có màu của ánh trăng, thứ ánh sáng dịu dàng khi trời tối, nghĩ có vẻ đơn giản, nhưng thực ra lại không phải vậy.

Chúng ta thường thấy mặt trăng màu trắng xám, nhưng đôi khi nó hiện lên với sắc đỏ, cam, vàng, thậm chí xanh lam hay màu mật ong. Vậy ánh trăng thực sự màu gì? Vì sao lại có sự thay đổi ấy?

Trước tiên, cần hiểu rằng Mặt trăng không tự phát sáng. Nó phản chiếu ánh sáng Mặt trời, cụ thể là ánh sáng trắng, tổng hợp của mọi bước sóng trong quang phổ khả kiến.

Một bức ảnh Mặt trăng được tạo ra từ tổ hợp 15 hình ảnh do tàu vũ trụ Galileo của NASA chụp trong lần bay ngang qua vào ngày 8.12.1992 - Ảnh: NASA

Theo Christine Shupla, Giám đốc hợp tác khoa học tại Viện Mặt trăng và hành tinh, các mẫu đất đá từ mặt trăng cho thấy bề mặt của nó chủ yếu được tạo thành từ đá anorthosit màu xám nhạt và một số vùng đá bazan tối. Những vật liệu này hấp thụ đều các bước sóng và phản xạ lại ánh sáng trắng, lý do vì sao mặt trăng thường có màu trắng xám.

Khi ánh sáng từ Mặt trời chiếu tới Mặt trăng rồi phản xạ về Trái đất, nó phải đi qua lớp khí quyển, nơi diễn ra nhiều quá trình quang học làm biến đổi màu sắc ánh trăng theo góc nhìn từ mặt đất.

Khi Mặt trăng nằm cao trên bầu trời, ánh sáng đi qua một lớp khí quyển mỏng, hầu như không bị ảnh hưởng nhiều. Nhưng khi ở gần đường chân trời, ánh trăng phải đi qua lớp khí quyển dày hơn theo một góc nghiêng, tạo điều kiện cho hiện tượng tán xạ Rayleigh xảy ra, các bước sóng ngắn như xanh lam và tím bị phân tán mạnh, chỉ còn lại ánh sáng có bước sóng dài hơn như cam hoặc đỏ đến được mắt chúng ta. Kết quả là Mặt trăng trông vàng cam hoặc đỏ khi mọc hoặc lặn.

Evelyn Hesse, nhà nghiên cứu quang học khí quyển tại Đại học Hertfordshire (Anh) cho biết: “Các phân tử trong khí quyển như oxy và ni tơ làm thay đổi thành phần ánh sáng tới mắt người, ảnh hưởng tới cảm nhận màu sắc của trăng”.

Trong nguyệt thực, khi Trái đất che khuất ánh sáng Mặt trời chiếu tới Mặt trăng, ánh sáng duy nhất tới được mặt trăng là ánh sáng đỏ cam đã đi vòng qua khí quyển Trái đất. Toàn bộ ánh sáng xanh bị chặn lại, khiến mặt trăng chuyển sang màu đỏ sẫm, hay còn gọi là trăng máu. Đây không phải là hiệu ứng huyền bí mà hoàn toàn có thể giải thích bằng vật lý ánh sáng.

Cụm từ “trăng xanh” thường bị hiểu nhầm. Trăng xanh thực chất không nói về màu sắc mà là hiện tượng hiếm gặp: khi có hai lần trăng tròn trong cùng một tháng dương lịch, hoặc lần trăng tròn thứ 3 trong một mùa có 4 lần trăng tròn. Trong hầu hết trường hợp, “trăng xanh” vẫn có màu trắng xám như bình thường.

Tuy nhiên, Mặt trăng có thể thực sự chuyển sang màu xanh trong một số hoàn cảnh cực đoan. Bà Hesse cho biết sau những vụ phun trào núi lửa lớn, không khí chứa nhiều hạt tro có kích thước khoảng 1 micron. Những hạt này phân tán ánh sáng đỏ và để lại ánh sáng xanh, khiến Mặt trăng trông có màu xanh lam. Tương tự, khói bụi từ cháy rừng cũng có thể làm Mặt trăng chuyển sang sắc đỏ bằng cách lọc bớt ánh sáng xanh.

Trăng tròn vào tháng 6, thời điểm thấp gần đường chân trời vào buổi tối, thường có ánh sáng màu vàng đậm hoặc màu mật ong, gọi là trăng mật. Tên gọi này không chỉ đến từ màu sắc, mà còn gắn với truyền thống kết hôn vào tháng 6 và 7 ở nhiều nền văn hóa, có thể bắt nguồn từ vẻ đẹp đặc biệt của ánh trăng trong mùa hè.

Trong điều kiện lý tưởng, Mặt trăng còn có thể tạo ra những hiện tượng ngoạn mục khác nhờ khúc xạ, sự bẻ cong ánh sáng khi đi qua môi trường khác. Khi có các tinh thể băng trong khí quyển cao, ánh trăng có thể phản xạ và khúc xạ như ánh sáng mặt trời trong mưa, tạo thành một quầng cầu vồng xung quanh Mặt trăng, gọi là “cầu vồng mặt trăng”.

Ngoài ra, trong khoảnh khắc rất ngắn khi Mặt trăng vừa mọc hoặc sắp lặn, người quan sát tinh mắt có thể thấy một tia chớp xanh lục lóe lên, tương tự như hiện tượng “tia xanh” lúc hoàng hôn của mặt trời. Đây là kết quả của khúc xạ mạnh khiến các bước sóng khác nhau bị tách rời, ánh sáng xanh đi theo quỹ đạo riêng biệt và đến mắt người sớm hơn các màu khác.

Về bản chất, ánh sáng chiếu tới Mặt trăng là ánh sáng trắng từ Mặt trời. Nhưng thứ chúng ta nhìn thấy từ Trái đất là kết quả của vô số tương tác quang học từ tán xạ, khúc xạ đến nhiễu xạ, khiến màu sắc của ánh trăng thay đổi theo thời gian, vị trí, điều kiện khí quyển, và thậm chí cả các hiện tượng tự nhiên như cháy rừng hay núi lửa.

Kết luận của ông Shupla có lẽ là chính xác nhất: "Tôi cho rằng vấn đề màu sắc chỉ phù du”. Ánh trăng không có một màu cố định, nó là kết quả của cả vũ trụ hợp lại, một vệt ánh sáng không ngừng thay đổi trong đêm tối của chúng ta.