चंद्रमा में चमक क्यों होती है?

चंद्रमा में चमक क्यों होती है? 12% प्रकाश का रहस्य

चंद्रमा स्वयं प्रकाश नहीं उत्पन्न करता, बल्कि सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करके चमकता है। इसकी सतह पर पड़ने वाली सूर्य की किरणें परावर्तित होकर पृथ्वी तक पहुँचती हैं, जिससे चंद्रमा चमकीला दिखता है।

चंद्रमा में चमक क्यों होती है?

चंद्रमा में अपनी कोई रोशनी नहीं होती है; यह पूरी तरह से सूर्य के प्रकाश को परावर्तित (reflect) करके चमकता है। जब सूर्य की किरणें चंद्रमा की सतह पर पड़ती हैं, तो उसकी धूल भरी और चट्टानी सतह इस प्रकाश को बिखेर देती है, जिससे वह हमें पृथ्वी से चमकीला दिखाई देता है। सच तो यह है कि यह केवल एक भ्रम है कि चांद खुद रोशनी देता है।

आकाश में यह सूर्य के बाद दूसरा सबसे चमकीला पिंड है, लेकिन इसकी वास्तविकता किसी अंधेरे कोयले जैसी काली चट्टान से कम नहीं है। सूर्य से इसकी दूरी और पृथ्वी से इसकी निकटता हमें इसे इतना भव्य और प्रकाशमान दिखाती है। चलिए, इस रहस्य के पीछे के विज्ञान को थोड़ा गहराई से समझते हैं।

परावर्तन का विज्ञान: चंद्रमा का आईना

चंद्रमा एक खगोलीय निकाय के रूप में एक दर्पण की तरह काम करता है, हालांकि यह एक बहुत ही खराब दर्पण है। वैज्ञानिक भाषा में इसे एल्बेडो (Albedo) कहा जाता है, जो यह मापता है कि कोई सतह कितनी रोशनी परावर्तित करती है। चंद्रमा की सतह पर पड़ने वाले सूर्य के प्रकाश का केवल 7% से 12% हिस्सा ही परावर्तित होकर हम तक पहुँचता है।^[1] यानी करीब 90% रोशनी तो चंद्रमा खुद ही सोख लेता है।

परावर्तन की यह दर आश्चर्यजनक रूप से कम है। उदाहरण के लिए, पृथ्वी की एल्बेडो दर लगभग 30% से 35% के बीच होती है,^[2] जो चंद्रमा की तुलना में कहीं अधिक है। फिर भी, रात के घने अंधेरे में वह 12% प्रकाश भी हमें इतना चकाचौंध करने वाला लगता है कि हम उसे चांदनी का नाम दे देते हैं। मुझे याद है जब मैंने पहली बार टेलीस्कोप से चांद को देखा था, मुझे उम्मीद थी कि वह किसी सफेद गेंद जैसा दिखेगा, लेकिन वह असल में गहरे स्लेटी और डामर जैसा था।

रेगोलिथ: वह धूल जो चमकती है

चंद्रमा की पूरी सतह रेगोलिथ (regolith) नाम की बारीक धूल और चट्टानों के टुकड़ों से ढकी हुई है। यह धूल कांच के टुकड़ों की तरह काम करती है जो प्रकाश को सभी दिशाओं में बिखेर (scatter) देती है। जब हम पूर्ण चंद्रमा (पूर्णिमा) को देखते हैं, तो सूर्य, पृथ्वी और चंद्रमा लगभग एक सीध में होते हैं। इस स्थिति में, चंद्रमा का सबसे अधिक हिस्सा प्रकाशित होता है और वह अपनी अधिकतम चमक पर होता है।

दिन के समय चंद्रमा क्यों दिखाई देता है?

क्या आपने कभी गौर किया है कि कभी-कभी सुबह या दोपहर में भी चांद साफ दिखाई देता है? यह कोई जादू नहीं है। चूंकि चंद्रमा पृथ्वी के बहुत करीब है, इसलिए सूर्य की रोशनी जब उस पर पड़ती है, तो वह दिन के उजाले में भी हमारी आंखों तक पहुँचने में सक्षम होता है। हालांकि, दिन के समय वह सूर्य की तुलना में काफी फीका लगता है क्योंकि सूर्य की चमक हमारे वायुमंडल को इतना रोशन कर देती है कि चांद की हल्की रोशनी फीकी पड़ जाती है।

यह बिल्कुल वैसा ही है जैसे आप तेज धूप में कोई टॉर्च जलाएं - टॉर्च जल तो रही है, लेकिन उसकी रोशनी कम दिखती है। इसके अलावा, चंद्रमा की कलाओं (phases) के कारण, वह महीने के कुछ दिनों में सूर्य से ऐसी कोणीय दूरी पर होता है कि उसे दिन में देखना आसान हो जाता है। - यह सब पूरी तरह से अंतरिक्ष की ज्यामिति का खेल है -

क्या चंद्रमा वास्तव में अंधेरा है?

अगर आप चंद्रमा पर जाकर खड़े हों, तो आपको उसकी सतह बिल्कुल वैसी ही दिखेगी जैसे पृथ्वी पर रात में कोई काली पहाड़ी सड़क। वह प्रकाश जो हमें यहाँ से इतना सुंदर लगता है, वह वहां सिर्फ बिखरी हुई रोशनी है। अंतरिक्ष के काले बैकग्राउंड के कारण ही हमें चंद्रमा इतना अधिक चमकीला प्रतीत होता है।

सौर मंडल के निकायों की चमक की तुलना

चंद्रमा

सर्वाधिक निकट (औसतन 3,84,400 किमी)

केवल सूर्य का परावर्तित प्रकाश

लगभग 12% - एक गहरे डामर या कोयले जैसी सतह

शुक्र (Venus)

चंद्रमा से बहुत दूर, लेकिन अन्य ग्रहों से निकट

बादलों द्वारा सूर्य के प्रकाश का अत्यधिक परावर्तन

लगभग 70% से 75% - सल्फ्यूरिक एसिड के घने बादल

पृथ्वी

शून्य (हम इसी पर रहते हैं)

सूर्य का प्रकाश (अंतरिक्ष से देखने पर यह नीला और चमकीला दिखता है)

लगभग 30% - बादलों, बर्फ और महासागरों के कारण

खगोल विज्ञान की एक अद्भुत खोज: राहुल का अनुभव

चंद्रमा की चमक को समझने के लिए एक सरल प्रयोग: एक अंधेरे कमरे में एक खुरदरी, गहरे रंग की चट्टान लें और उस पर टॉर्च की रोशनी डालें।

चट्टान से परावर्तित होकर थोड़ी रोशनी आपकी आँखों तक पहुँचेगी, ठीक वैसे ही जैसे चंद्रमा की सतह (रेगोलिथ) सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करती है।

यह प्रयोग दिखाता है कि बहुत कम परावर्तन दर (एल्बेडो) वाली सतह भी अंधेरे में चमकती हुई प्रतीत हो सकती है, बशर्ते प्रकाश स्रोत पर्याप्त तेज हो।

इसी सिद्धांत के कारण चंद्रमा, जिसकी एल्बेडो केवल 7-12% है, रात के आकाश में सबसे चमकीला पिंड दिखाई देता है।