Giữ kính viễn vọng của bạn được huấn luyện trên Mặt trăng tròn và bạn sẽ được tưởng thưởng bằng một cái nhìn thoáng qua về một trong những khía cạnh tinh tế nhất của nó: màu sắc của nó. Một số người nhìn thấy màu sắc trên Mặt trăng dễ dàng hơn những người khác – điều đó phụ thuộc vào mức độ cảm nhận của bạn đối với các màu sắc khác nhau – nhưng một khi bạn đã nhận ra màu sắc của Mặt trăng thì điều đó sẽ trở nên rõ ràng hơn.
Cách tốt nhất để xem màu Mặt trăng là cố gắng vẽ nó, nếu chỉ trong trí tưởng tượng của bạn. Khi bạn nhìn vào thị kính, hãy tự nghĩ: “làm cách nào để vẽ những gì đang được xem?”
Mực đen trên nền trắng có thực sự đủ để chụp Cao nguyên Aristarchus không? Không chắc chắn không.
Liệu việc sử dụng than hoặc chì một cách tinh tế hơn sẽ mô tả các sắc thái xám của nó một cách trung thực hơn – hay bạn sẽ sử dụng bút chì màu, có thể là màu kem, vàng hoặc thậm chí là xanh lam (đừng nhầm với Mặt trăng xanh!), nâu và tím?
Khi bạn bắt đầu suy nghĩ theo những thuật ngữ này, bạn sẽ bắt đầu đánh giá cao màu sắc thực của Mặt trăng. Khu vực nổi bật nhất là Wood’s Spot, một mảng hình thoi với một cạnh dài 200 km (125 dặm).
Năm 1910, Giáo sư Robert Wood, một nhà vật lý tại Đại học Johns Hopkins, Maryland, đã mô tả cao nguyên Aristarchus – sau này được gọi là ‘Wood’s Spot’ – là một vùng đất cao khoảng 2 km (1,25 dặm) và rộng 200 km (125 dặm).
Ông cũng quan sát thấy rằng đó là khu vực tối nhất của Mặt trăng trong tia cực tím và cho rằng khu vực này có dấu hiệu của sự lắng đọng lưu huỳnh.
Nhìn bề ngoài, Đốm gỗ có màu vàng nâu rõ rệt; một lý do cho điều này có thể là sự tương phản rõ rệt với miệng núi lửa Aristachus, nằm ngay bên cạnh nó.
Vào năm 2005, Máy ảnh khảo sát nâng cao Hubble đã chụp ảnh khu vực Aristarchus bằng ánh sáng trực quan và tia cực tím.
Khi so sánh với dữ liệu trắc quang từ các mẫu đất của Apollo 15 và Apollo 17, trong đó đã biết về thành phần hóa học, miệng núi lửa Aristachus được phát hiện có nồng độ thủy tinh cao trong đất của nó.
Nó cũng được tìm thấy có chứa ilmenit, một khoáng chất titan điôxit, có thể là nguyên nhân tạo nên màu hơi xanh của nó. Địa hình cao của nó nằm ngay phía tây bắc của miệng núi lửa mặt trăng nổi tiếng Aristarchus, có đường kính 40 km (25 dặm).
Ngay cả kính viễn vọng 3 inch cũng sẽ phát hiện màu sắc ở đây và với một thiết bị lớn hơn và độ phóng đại cao hợp lý, màu vàng bẩn của Wood’s Spot thực sự xuất hiện.
Nó so sánh tốt với màu xám trung tính hơn của Oceanus Procellarum xung quanh và vật liệu hơi xanh trắng sáng hơn nhiều ngay xung quanh miệng núi lửa Aristarchus.
Một vùng đầy màu sắc khác, nhìn rõ nhất với độ phóng đại thấp hơn, là Mare Serenitatis. Trung tâm sáng hơn của nó là một sắc thái rõ ràng ‘ấm hơn’ so với vành phía đông tối – được tạo thành từ đá bazan hơi xanh – tràn ra từ Mare Tranquillitatis.
Một số nhà quan sát cho biết đã nhìn thấy Mare Fecunditatis, gần miệng núi lửa Langrenus, có màu xanh mát.
Tuy nhiên, các sắc thái ấm áp của dung nham lan rộng khắp hầu hết góc đông bắc của Mare Imbrium, đối với nhiều người, khó phân biệt hơn.
Trong khi hầu hết maria mặt trăng thể hiện một số màu sắc bề mặt, bán cầu nam có nhiều miệng núi lửa thì không. Điều này cho thấy rằng cảnh quan bị bắn phá của nó có trước sự hình thành của maria hàng tỷ năm, chúng trẻ hơn và nhiều màu sắc hơn.
Một lần nữa, phía xa của Mặt trăng lại khác nhiều, bởi vì cùng một phía của Mặt trăng luôn hướng về Trái đất.
Màu sắc của mặt trăng rất hữu ích đối với các nhà khoa học chuyên nghiệp về mặt trăng trong phần lớn thế kỷ.
Kể từ năm 1910, các nghiên cứu đã tập trung vào việc đo độ sáng bề mặt của Mặt trăng bằng các bộ lọc màu đã hiệu chỉnh – một kỹ thuật được gọi là trắc quang màu.
Họ cũng đã so sánh các bức ảnh đơn sắc của Mặt trăng được chụp qua các bộ lọc khác nhau, cho thấy sự khác biệt về độ sáng tương đối của bề mặt tùy theo bộ lọc màu nào được sử dụng.
Năm 1929, nhà thiên văn học người Mỹ WH Wright đã sử dụng gương phản xạ Crossley 60 inch tại Đài thiên văn Lick, California, để chụp các cặp ảnh lấy nét chính của Mặt trăng bằng tia cực tím và tia hồng ngoại.
Trong những hình ảnh này, màu đỏ hiển thị tối trong tia cực tím và màu xanh hơn hiển thị tối trong tia hồng ngoại gần.
Wood’s Spot cho thấy sự khác biệt lớn nhất: nó rất tối trong tia cực tím, nhưng hầu như không xuất hiện trong ảnh hồng ngoại.
Ông tìm thấy sự khác biệt màu sắc dễ thấy nhất tiếp theo ở Mare Imbrium, gần Sinus Iridum, nơi hình ảnh hồng ngoại “cho thấy một mảng tối trải dài bất thường trên phần dưới của biển và phân nhánh vào vịnh”.
Mặc dù các quan sát của Wright không thể hiện được màu sắc của Mặt trăng thực sự trông như thế nào, nhưng kỹ thuật của ông cho phép các nhà khoa học so sánh hệ số phản xạ của đá trong ‘biển’ của Mặt trăng ở các bước sóng khác nhau với các mẫu đá từ các khu vực núi lửa trên Trái đất.
Điều này xác định rằng đá của maria mặt trăng tương tự như đá bazan và dung nham trên mặt đất, nhiều thập kỷ trước khi có các mẫu vật chất.
Vào những năm 1950, những bức ảnh đơn sắc do Dinsmore Alter, giám đốc Đài thiên văn Griffith ở Los Angeles chụp, cũng được sử dụng để tách biệt sự khác biệt về màu sắc.
Anh ấy đã làm điều này bằng cách sử dụng các bộ lọc màu xanh lam và hồng ngoại – anh ấy đã kết hợp một hình ảnh âm bản được chụp ở một bước sóng với một hình ảnh dương tính được chụp ở một bước sóng khác.
Bằng cách này, Alter có thể phân biệt giữa các biến thể rất tinh tế của bóng râm.
Vào đầu những năm 1970, kỷ nguyên Apollo đã đến và các mẫu lấy từ bề mặt mặt trăng được so sánh với đá trên mặt đất như vật liệu ‘sự thật về mặt đất’.
Các cuộc điều tra này đã phân tích hàm lượng khoáng chất và chữ ký đo quang phổ của đá – cường độ ánh sáng phản xạ ở các màu khác nhau – để hiểu rõ hơn về thành phần hóa học của Mặt trăng.
Màu của mặt trăng đã mang lại lợi ích và sau đó được sử dụng trong các cuộc khảo sát từ xa, đa phổ trên quỹ đạo của tàu vũ trụ Apollo.
Sứ mệnh mặt trăng sau này của Clementine và tàu thăm dò Galileo cũng thực hiện các quan sát về màu sắc của mặt trăng.
Con tàu thứ hai, trên đường tới Sao Mộc, đã nghiên cứu sự phân bố tuổi tương đối và địa tầng, hoặc phân lớp, của miệng núi lửa trên Mặt Trăng xảy ra sau trận lụt núi lửa của các lưu vực sông lớn khoảng ba tỷ năm trước.
Vì vậy, điều này để lại những nhà quan sát nghiệp dư ở đâu?
Đối với chúng tôi, màu sắc của mặt trăng dường như luôn ở trên hoặc dưới ngưỡng phát hiện của thị giác. Đây là lý do tại sao hầu hết các bản đồ của Mặt trăng đều đơn điệu.
Bản đồ mặt trăng duy nhất hiển thị màu sắc được vẽ vào năm 1948 bởi nhà thiên văn học người Pháp Lucien Rudaux cho ấn bản gốc tiếng Pháp của Larousse Encyclopaedia Of Astronomy (được dịch sang tiếng Anh năm 1967).
Điều này cho thấy rằng bất kỳ nhà quan sát có thẩm quyền nào cũng có thể điều tra bằng mắt màu của Mặt trăng bất cứ lúc nào trong suốt 60 năm qua, nhưng rất ít người ghi lại được.
Một bài báo năm 1940 có tên The Harvests Of Plato của nhà quan sát người Anh Robert Barker được xuất bản trên tạp chí Thiên văn học phổ biến mang các tham chiếu màu sắc quan trọng; mặt khác, các nguồn quan sát màu sắc tốt nhất là các báo cáo từ phần mặt trăng của Hiệp hội Thiên văn học Anh trên Tạp chí BAA .
Hai cuốn sách được xuất bản trong những năm 1950 và giữa những năm 1960 – cuốn sách Thế giới kỳ lạ của Mặt trăng của VA Firsoff và tác phẩm Địa chất Mặt trăng của Gilbert Fielder – đề cập đến màu sắc.
Fielder, một nhà thiên văn học ở Manchester, đã thực hiện các cuộc điều tra về màu sắc của mặt trăng từ Đài quan sát Pic du Midi như một phần của dự án nghiên cứu mặt trăng trước Apollo của NASA.
Tuy nhiên, đây là những trường hợp ngoại lệ – hầu hết các cuốn sách về Mặt trăng đương đại không bao giờ đề cập đến màu sắc vì đó là một thách thức để nhìn thấy.
Tuy nhiên, ngày nay, chúng ta có một công cụ mới: chụp ảnh kỹ thuật số, có thể dễ dàng hiển thị màu Mặt trăng.
Không giống như chụp ảnh truyền thống, ảnh kỹ thuật số về Mặt trăng chứa nhiều thông tin hơn, có thể dễ dàng trích xuất bằng phần mềm xử lý ảnh.
Bất kỳ hình ảnh đẹp, được lấy nét tốt nào về Mặt trăng tròn được chụp qua kính viễn vọng đều có thể được xử lý để hiển thị màu sắc của nó.
Đây là trường hợp cho dù hình ảnh là toàn bộ đĩa hay cận cảnh một vùng mặt trăng cụ thể.
Bạn sẽ cần ảnh từ máy ảnh tĩnh kỹ thuật số hoặc ảnh video xếp chồng được thu thập từ webcam và kết hợp thành một ảnh duy nhất, cũng như phần mềm xử lý ảnh để điều chỉnh màu sắc, độ tương phản và độ sáng.
Hãy chắc chắn rằng bạn không bão hòa màu sắc – Hình ảnh màu mặt trăng phải tinh tế và nhẹ nhàng nếu nó phản ánh chính xác những gì có thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Với một chiếc kính thiên văn khiêm tốn và một chiếc webcam rẻ tiền, hình ảnh Mặt trăng có thể cho thấy một lượng đáng kinh ngạc các lớp đá của Mặt trăng.
Có một lượng lớn thông tin được thu thập và giải thích bằng kỹ thuật đơn giản này.
Màu sắc thực sự thêm một chiều hướng mới cho địa tầng mặt trăng. Bạn có thể xem lịch sử của Mặt trăng trong các tấm chăn đẩy từ miệng hố va chạm và cách chúng được đặt cạnh nhau với các đặc điểm cũ hơn và trẻ hơn.
Mare Imbrium trở thành một cấu trúc nhiều lớp với dòng dung nham màu đỏ và miệng núi lửa ngập nước, trong khi Oceanus Procellarum, với lớp phủ phức tạp do tác động của Copernicus, Kepler và Aristarchus, trình bày một bản tường thuật cực kỳ chi tiết về vụ bắn phá mặt trăng.
Các vũng đá bazan màu xanh đậm hiện rõ bên trong bề mặt phức hợp của Procellarum, và có một màu hơi xanh khác biệt bao quanh Aristarchus.
Phân tích hình ảnh từ xa của NASA cho thấy rằng điều này có thể là do hàm lượng titan phong phú của lớp dưới bề mặt mới bị tác động và các khu vực bị xói mòn do ánh sáng mặt trời cũ hơn nhiều của nó tương phản với các bazan bề mặt xung quanh.
Dòng dung nham giàu sắt màu đỏ chảy trên đồng bằng Imbria tương phản với các loại đá bazan xanh hơn này, trong khi màu vàng nâu của cao nguyên Aristarchus (khu vực còn được gọi là Wood’s Spot) cho thấy một lớp thủy tinh màu cam bao phủ, có lẽ có nguồn gốc từ núi lửa, được đặt ra trong thời kỳ Imbrian.
Các nhà thiên văn kể từ thời Galileo đã quan sát thấy nhiều hiện tượng mặt trăng thoáng qua (TLP). Chúng được mô tả là những đốm sáng đột ngột xuất hiện rồi biến mất, những mảng màu cục bộ và làm mờ hoặc mờ tạm thời chi tiết bề mặt mịn của Mặt trăng.
Trong một thời gian dài, người ta nghi ngờ rằng chúng là bằng chứng của việc thoát khí còn sót lại từ các vùng núi lửa đã tắt, nhưng điều này chưa được chứng minh.
Ngoài ra còn có một lời giải thích khả dĩ khác cho TLP trong bối cảnh màu sắc bề mặt lan rộng.
Một số góc độ chiếu sáng nhất định có thể làm tăng màu sắc bề mặt cục bộ của Mặt trăng đủ trên ngưỡng nhận thức trực quan để có thể khiến các loại hiện tượng này xuất hiện.
Danh sách toàn diện nhất về TLP, chủ yếu dựa trên công việc của các nhà quan sát ở Anh và Mỹ vào cuối những năm 1950 – và đặc biệt là theo phần mặt trăng của BAA dưới sự chỉ đạo của Patrick Moore – là Báo cáo Kỹ thuật TR-R277 của NASA, Danh mục Thời gian Báo cáo Sự kiện Mặt trăng (tải xuống ở đây dưới dạng PDF).
Nhìn vào màu sắc của Mặt trăng theo cách này sẽ tiết lộ chi tiết đáng chú ý và có thể được thực hiện từ khu vườn sau nhà của bạn.
Ngay cả khi bạn thấy khó nhìn thấy những màu sắc tinh tế, nhiếp ảnh kỹ thuật số có thể nâng những sắc thái này lên trên ngưỡng thị giác. Nó cũng làm cho việc so sánh các hình ảnh trở nên dễ dàng hơn, nghĩa là bạn không cần phải xếp chồng các hình ảnh màu đỏ và màu xanh lam.
Bạn có thể chụp ảnh Mặt trăng màu bằng webcam, thay thế thị kính ở tiêu điểm của kính thiên văn. Chụp vài trăm khung hình sau đó xếp chúng bằng phần mềm miễn phí Registax. Ngoài ra, hãy sử dụng máy ảnh tĩnh kỹ thuật số hoặc máy ảnh SLR kỹ thuật số để tạo ảnh jpeg hoặc bmp.
Với phần mềm chỉnh sửa hình ảnh như Paintshop Pro hoặc Photoshop, hãy điều chỉnh độ tương phản và độ sáng của hình ảnh. Sau đó, tăng dần độ bão hòa màu để làm nổi bật màu của Mặt trăng và hiển thị địa tầng của nó. Nhưng đừng bị cám dỗ để xử lý màu sắc quá mức.
Với phần mềm miễn phí có thể tải xuống PlanetWarp, bạn có thể ‘uốn cong’ các hình ảnh mặt trăng của mình để loại bỏ chúng khỏi các hiệu ứng rút gọn, để bạn có thể nhìn thấy các đặc điểm bề mặt như thể bạn đang quan sát chúng từ trên cao. Kết quả là một hình ảnh của bề mặt mặt trăng trông giống như một bản đồ địa chất.
Hãy dùng thử – bạn sẽ tìm hiểu thêm nhiều điều về Mặt trăng đầy màu sắc của chúng tôi và đừng quên gửi cho chúng tôi kết quả của bạn.