在亿万年的时间里,月球与地球紧密相伴。在它从未停止过绕地球公转的过程中,这颗活泼可爱的卫星不时准确地在地球阴影下运转并散发出诡异的红色光芒。那是我们经常看到的月食。
图解:这张合成图片现在已是拍摄月食和其他天文现象的常见方法。欣赏更多的月球图片。
人类爱好天文,最早可追溯到石器时代。古希腊、古代中国、古巴比伦人被自己头上的天深深地吸引。透过古人所记录的月食文献,可以窥见古文明对于种种天文现象之描述与认识。例如《元史》(元朝史书)对1277年五月十九日月食有详细记载,月食持续时间长达2个多时辰【材料]大英百科全书。中国天文学家利用自己所拥有的知识,对月食发生进行了极为准确的预报。另外,这些月食记录也有助于我们精确判断某些重要历史事件的时间位置和过程。
远在公元前500年,古人已正确地把握了多种月相及月食的发生原理。他们在日食、月食特别是与重大历史事件对应时留下大量记录。古人认为日食、月食均为不祥之兆,凡有发生就认为是恐怖之事。
有时月食发生后甚至影响了历史进程。例如在伯罗奔尼撒战争中,一场月食使叙拉古人部队顺利击败雅典人。此次月食使雅典军人与海员处于极大的惊恐与不安中,终于使他们延缓了撤离锡拉库扎的打算。
人类对月食进行观测和研究已有3000年的历史,现在应该继续这一传统,对月食进行持续不断的研究。
月食为何物?
那么,月食究竟是怎么回事呢?事实上,月食是十分简单而有趣的。通俗地说,就是月球在地球阴影的某一部分上运行,地球恰好阻挡一部分或者全部射入月球表面的太阳,月食随之发生。
当地球背向太阳时,有两个锥形影子。在这些阴影中,有一个在中央被称为本影,这个地方不受阳光直射而颇为阴暗,在外边的地方被称为半影,而在此有一部分是受太阳直射而形成的。本影的周围是半影。两个锥形阴影均是地球向阳面后投影。所以月食只发生于满月时。(月球与太阳分位于地球两侧时同理日食会发生于新月时(月球阻挡地球和太阳之间时)
值得指出的是并非每次满月时都有月食出现,其成因有两个方面。首先是由于地球月球同太阳在轨道面上存在二均差。太阳与地球的工作状态,使得二者构成黄道平面。但是月亮围绕地球运行的轨道面并没有和这黄道面一致,两者之间存在着一个约5°的偏斜。那些月球恰好经过黄道平面上的一点被称为“交点”.月球接近交点时才能出现月食。
月食的出现与否,还决定于月球在交点上时,是否为满月相。所以第二点理由是:月球在围绕地球运行过程中,完成两新月间完整循环所需时间与返回黄道平面所需时间不同。有3个“月”影响月相,月食形成。第1个月被称为“交点月”,时长27.2 d,是月球围绕地球公转,先后两次经过白道和黄道同相交所需的时间。
第二个月份称为“朔望月”,前后历时29.5日,为月球围绕地球公转所对应的太阳平均时长,为连续两新月间平均时长。因为地球在公转,月球要追赶太阳又要返回原位要更久。第三种被称为“近点月”,它是月球围绕地球公转先后两次通过近地点(远地点)之间的时间跨度。近点月影响月食发生及时长。
这3个“月”一起构成所谓“沙罗周期”.古人较早发现”沙罗”,并将其用于预测月食发生的时间位置及状态。每一个“沙罗周期”持续6585日。
月食又有3种。“半影月食”不易被观测到,只有月球向地球运行时“半影”才有可能。而“月偏食”发生于月球局部进入地球本影之处。并且在月球完全进入本影的情况下形成“月全食”现象。
月球完全覆盖本影时称为全食。在听其他人提及月食全食时,那就意味着全程中间。全食排除了月球在半影中运行,也排除了月偏食阶段它在本影两头运行的情况。全食的时间一般为20~100分钟
月食分类
地球阴影掩盖其卫星时,会有许多相互作用。月食出现后,月球颜色、亮度等均因地球大气情况而异。
阳光不能透过地球照到地球本影。但是地球大气的各种组分(如火山灰、尘埃、水蒸气等)都能折射太阳,使月球明亮起来。经折射后的光一般位于光谱红光处,所以月食后月球常呈黑褐色至橙黄色。学习更多光学原理请参见
法国天文学家安德雷·丹戎研制出“丹戎级”月食亮度表,又称邓祥月食亮度表来评估月球亮度。
L=0:(这亮度月食一般都很深,天空中很少能分辨出来,这时地球上厚厚的大气中就布满了各种微粒
L=1:(这类月食的颜色同样较深,但是月球易呈暗褐色或暗灰色,分辨这类月亮并不是一件容易的事)
L=2:(这时月球上会出现深红色或者铁锈色阴影,本影中心很暗,而边缘却很亮)
L=3:(此亮度等级的月食一般形容为砖红色、本影的边缘有少量淡黄色)
L=4:(此级别月食显示为鲜艳铜红色或橘色,本影边缘很亮、很蓝,这类月食发生时要求大气很清)
月食极少出现。平均每年最多可发生3次(但1年发生3次月食极为罕见)。约有1/3时发生,均为朦胧半影月食。月偏食也有1/3发生,相对而言,月偏食是比较值得一看。留下的,是令无数天文爱好者,天文摄影师疯狂的月全食。
图解:)1次月食发生于2004年10月27日,因为地球大气具有绝佳透明度而看起来特别亮
图解:ROGER RESSMEYER/SCIENCE FACTION/GETTY IMAGES
无论何时何地都能看到月食,包括一整晚不等时,月食在某些特殊地区人们眼中似乎近乎相同。月食时长与其种类及月球处于地球阴影下有关。最长时间的月食,自始至终都能维持数小时。(
(准备摆个草坪椅、找个完美晚上感受一下下次月食时的雄伟气势吧?难忘的月食并非天天发生,但是拥有以下环节就能很方便地查询到下次月食将于何时发生于所在区域
参考资料。
1、WJ百科全书
2、天文学名词
3. science-JESSIKA TOOTHMAN
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