ผู้คนบนโลกได้สังเกตเห็น และรู้ความสัมพันธ์ระหว่างปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลง กับเหตุการณ์ข้างขึ้นข้างแรม ของดวงจันทร์มานานหลายพันปีก่อนที่นิวตัน จะอธิบายได้ว่า อุบัติการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้น เป็นเพราะดวงจันทร์ส่งแรงดึงดูดแบบโน้มถ่วงกระทำต่อน้ำบนโลก นอกจากดวงจันทร์จะมีอิทธิพลต่อโลกในเรื่องนี้แล้ว เมื่อไม่นานมานี้เองนักวิทยาศาสตร์ก็ยังได้พบอีกว่าแรงดึงดูดแบบโน้มถ่วงจากดวงจันทร์ ยังสามารถทำให้ชั้นหินบนโลกอยู่ในสภาพเครียดได้ และทำให้กระแสลมบนโลกแปรปรวนอีกด้วย ดังที่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอริโซนา ในประเทศสหรัฐอเมริกาได้พบเมื่อต้นปี 2532 ว่าในคืนวันเพ็ญอุณหภูมิของอากาศที่ระยะความสูง 6 กิโลเมตร จะสูงขึ้นประมาณ 0.2 องศาเซลเซียส เพราะแสงอาทิตย์ที่สะท้อนจากผิวดวงจันทร์ กลับมาสู่โลกได้นำพลังงานความร้อน มาสู่ชั้นบรรยากาศเหนือโลก
นักวิทยาศาสตร์ได้รู้มานานแล้วว่า ผิวดวงจันทร์สะท้อนแสงได้ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นเอง ดังนั้นมันจึงสะท้อนแสงดีพอๆ กับยางแอสฟัลท์ที่ใช้ราดถนน เมื่อเป็นเช่นนี้ดวงจันทร์วันเพ็ญ จึงมีความสว่างน้อยกว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 5 แสนเท่า และในยามข้างแรมเมื่อดวงจันทร์ปรากฏบนฟ้าเป็นเสี้ยว เราก็รู้ว่าเสี้ยวจันทร์ส่วนที่สว่างจ้านั้น เป็นส่วนที่สะท้อนแสงอาทิตย์ ส่วนเสี้ยวจันทร์ที่สลัวๆ นั้นก็เป็นส่วนที่ได้รับแสงสะท้อนจากโลก ซึ่งเราเรียกว่าแสงโลก แสงโลกเกิดจากแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบก้อนเมฆ หิมะ ภูเขาน้ำแข็ง ฯลฯ บนโลกแล้วสะท้อนกลับสู่ดวงจันทร์
D.Huffman แห่งมหาวิทยาลัย Arizona และ S. Koonin แห่ง California Institute of Technology ในสหรัฐอเมริกากำลังใช้แสงโลกนี้ ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสภาวะดินฟ้าอากาศบนโลก โดยเขาทั้งสองได้พบว่า หากความสว่างไสวของแสงโลกที่ปรากฏบนดวงจันทร์ลดลง 1 เปอร์เซ็นต์นั่นก็หมายความว่าอุณหภูมิของอากาศบนโลกได้ลดลง 1 องศาเซลเซียส ดังนั้นหากเขาทั้งสอง สามารถวัดความเข้มของแสงโลกได้อย่างถูกต้อง และต่อเนื่องเป็นเวลานาน เขาก็สามารถสรุปสถานภาพของปรากฏการณ์เรือนกระจก ที่กำลังคุกคามโลกได้ทันที
โครงการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของลมฟ้าอากาศ บนโลกตามปกติเป็นโครงการวิจัยที่ต้องการเงินมาก และต้องการเวลาศึกษานาน ในอดีตนักวิทยาศาสตร์ นิยมใช้ดาวเทียมในการศึกษาเรื่องนี้ แต่วิธีนี้ก็มีปัญหาหลายประการ เช่น ปัญหาเงินงบประมาณที่ต้องใช้ในการสร้างดาวเทียม และจรวดสำหรับส่งดาวเทียมขึ้นไป ซึ่งต้องเผชิญกับการเสี่ยงเรื่องการทำงานบกพร่องของจรวด และการมีชีวิตทำงานที่ค่อนข้างสั้นของดาวเทียม แต่ข้อจำกัดที่สำคัญที่สุดคือ ดาวเทียมนั้นสามารถศึกษาลม และอากาศของโลกได้เฉพาะเหนือพื้นที่แคบๆ หาได้ครอบคลุมพื้นที่ที่กว้างไม่
A. Danjon คือนักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศสคนแรก ที่ได้พบในปี พ.ศ. 2468 ว่าเงาจันทร์นั้นคือ แสงโลกนั่นเอง เขาจึงสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีปริซึมภายใน และปริซึมได้แยกภาพของดวงจันทร์ข้างแรม ออกเป็นสองภาพที่เหมือนกันทุกประการ เขาได้หรี่แสงของเสี้ยวจันทร์ส่วนที่สว่าง จนกระทั่งมีความเข้มเท่ากับส่วนที่ไม่สว่าง ความเข้มแสงที่ถูกหรี่ลง ชี้บอกปริมาณแสงที่สะท้อนจากโลก
นักวิทยาศาสตร์หลายคน ยังไม่ค่อยมีความมั่นใจในความถูกต้องของการศึกษาสภาพของลมฟ้าอากาศบนโลกโดยใช้แสงโลกนัก เพราะมีความเห็นว่า มีแสงอาทิตย์หลายส่วนที่เวลาตกกระทบโลกแล้วไม่สะท้อนสู่ดวงจันทร์ ดังนั้นแสงโลกส่วนนี้จะหายไป แต่ผลการคำนวณของ Huffman และ Koonin ที่ใช้คอมพิวเตอร์ศึกษาแสงสะท้อนจากโลก ได้พิสูจน์ให้เห็นว่า โดยเฉลี่ยแล้ว 30 เปอร์เซ็นต์ของแสงสะท้อนจากโลกจะตกลงบนดวงจันทร์ และถ้าเราสามารถวัดความเข้มแสงชนิดนี้ได้อย่างละเอียด และถูกต้องโดยผิดพลาดไม่เกิน 1 เปอร์เซ็นต์ เราจะสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของลมฟ้าอากาศได้อย่างผิดพลาดไม่เกิน 0.2 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้เทคนิคการศึกษาแสงโลกยังมีราคาถูกกว่าเทคนิคการใช้ดาวเทียม ซึ่งแพง และให้ภาพรวมของลมฟ้าอากาศในระยะยาวได้ดีกว่าดาวเทียมมาก
จึงนับว่าความคิดของ Danjon เมื่อ 70 ปีก่อนโน้นนั้นแยบยลและหลักแหลม ทั้งๆ ที่เขาไม่มีอุปกรณ์ดีๆ ที่จะศึกษาปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เขาใคร่รู้ แต่การมีสติปัญญาที่เฉียบคมทำให้เขาสามารถเอาชนะข้อจำกัดด้านเทคโนโลยีของเขาได้ ทุกวันนี้นักวิจัยสภาวะเรือนกระจกบางคนกำลังใช้วิธีการของ Danjon เป็นกระจกศึกษาสภาวะอากาศของโลก
ที่มา : ดร.สุทัศน์ ยกส้าน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
อธิบายเพิ่มเติมการเกิดปรากฏการณ์แสงโลก
แสงโลก (earthlight หรือ Earth Shine) คือ แสงสะท้อนของแสงอาทิตย์จากโลกคล้าย ๆ กับแสงจันทร์ที่เป็นแสงอาทิตย์สะท้อนจากดวงจันทร์ ต่อไปในอนาคตเมื่อมนุษย์ไปอาศัยอยู่อย่างถาวรบนดวงจันทร์ ก็จะเห็นโลกสว่างนวลด้วยแสงสะท้อนของแสงอาทิตย์ แต่จะสว่างกว่าแสงจันทร์มากหลายเท่า เพราะโลกมีขนาดใหญ่กว่าดวงจันทร์ (มนุษย์กับจักรวาล ตอนที่ 3 (18))
ปรากฏการณ์แสงโลก Earth Shine เกิดจากแสงอาทิตย์ที่สะท้อนกับผิวโลกไปยังดวงจันทร์ และสะท้อนกลับมายังผู้สังเกตบนโลกอีกต่อหนึ่ง ทำให้ผู้สังเกตบนโลกเห็นแสงจางๆจากด้านกล่างคืนของดวงจันทร์ (วิภู รุโจปการ , เอกภพเพื่อความเข้าใจในจักรวาล , 2547 , หน้า 187)
* เป็นการปฏิสัมพันธ์ระหว่าง ดวงอาทิตย์ โลก ดวงจันทร์ ผู้สังเกตบนโลก โดยมีแสงจากดวงอาทิตย์ส่องมาที่พื้นโลก(กลางวัน)แสงนี้ก็สะท้อนไปถึงดวงจันทร์ ดังนั้นในวันขึ้น 1 - 3 ค่ำ หรือ แรม 12 - 14 ค่ำ เราจะเห็นแสงเรื่อๆ จากด้านมืดของดวงจันทร์ แสงนี้ไม่ใช่แสงจากดวงอาทิตย์โดยตรง(กลางคืนด้านมืดของดวงจันทร์) แต่เป็นแสงจากดวงอาทิตย์ที่สะท้อนแสงจากผิวโลกไปยังดวงจันทร์และแสงนี้จะสะท้อนมายังผู้สังเกตบนโลกอีกครั้งหนึ่ง*
*ถ้าเราสังเกตจากบนโลกโดยมองไปที่ดวงจันทร์ในข้างขึ้นและข้างแรมในคืนวันดังกล่าว เราจะเห็นดวงจันทร์เป็นทรงกลมมีแสงอยู่ 2 ส่วน ส่วนที่ 1 เป็นแสงจากดวงอาทิตย์โดยตรงมองเห็นดวงจันทร์ปรากฏเป็นเสี้ยวบางๆแบบขึ้น 1 - 3 ค่ำ หรือ แรม 12 - 14 ค่ำ เป็นเฟสบางๆนั้นเอง(แสงจากดวงอาทิตย์) ส่วนที่ 2 ที่ด้านมืดของดวงจันทร์ (ไม่ได้รับแสงของดวงอาทิตย์โดยตรงแต่จะได้รับแสงสะท้อนจากผิวโลกซึ่งที่ผิวโลกจะได้รับแสงจากดวงอาทิตย์โดยตรง)ดังนั้นเมื่อมนุษย์มองดวงจันทร์ด้านที่เป็นกลางคืนมนุษย์บนโลกจะสังเกตเห็นแสงเรื่อๆ จากด้านมืดของดวงจันทร์แสงนี้ก็คือ แสงโลก ครับ*
หมายเหตุ แสงโลก ถ้ามองดวงจันทร์จากโลกก็คือส่วนที่ 2 ครับ
สำหรับประโยชน์ของแสงโลก ถ้าจะหมายถึงการใช้ประโยชน์ดังเช่นที่มนุษย์ใช้ประโยชน์ของแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหรือเป็นตัวพลังงานในลักษณะเป็นเชื้อเพลิง นำไปใช้งานโดยตรงในรูปของความร้อน หรือนำไปเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า ดังเช่น เซลล์สุริยะ หรือ solar cell แล้ว แสงโลกก็ใช้ประโยชน์ไม่ได้ เพราะไม่แรงหรือเข้มพอ ประโยชน์ที่เห็นชัดเจนของแสงโลก ก็จะเป็นประโยชน์คล้าย ๆ กับที่มนุษย์โลกใช้แสงจันทร์นั่นเอง คือ ขับไล่ความมืดบนดวงจันทร์ได้ และอย่างค่อนข้างดี อีกทั้งยังมีผลทางอารมณ์สำหรับมนุษย์บนดวงจันทร์ในอนาคต ดังเช่นมนุษย์โลกตั้งแต่อดีตกาลนานมาได้รับอิทธิพลของแสงจันทร์ด้านความรู้สึกนั่นแหละครับ
ดวงจันทร์ขึ้นช้าวันละประมาณ 50 นาที ครับ
ลองศึกษาจากลิงค์ การขึ้นและตกของดวงจันทร์ ดูก่อนนะครับ
http://www.vcharkarn.com/include/vcafe/showkratoo.php?Cid=101&Pid=24387
ภาพการเกิดปรากฏการณ์แสงโลก
ภาพคัดลอกจาก (วิภู รุโจปการ , เอกภพเพื่อความเข้าใจในจักรวาล , 2547 , หน้า 187)
ปรากฎการณ์แสงโลกเกิดจากแสงอาทิตย์ที่สะท้อนกับผิวโลกไปยังดวงจันทร์ และสะท้อนกลับมายังผู้สังเกตบนโลกอีกต่อหนึ่ง ทำให้ผู้สังเกตบนโลกเห็นแสงจางๆจากด้านกลางคืนของดวงจันทร์ (วิภู รุโจปการ , เอกภพเพื่อความเข้าใจในจักรวาล , 2547 , หน้า 187)
ที่มา เว็บบอร์ดวิชาการดอทอคอม
ค้นหาทุกอย่างในเว็บครูบ้านนอก :
