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月亮為什么這樣紅

2015-08-08 05:42王建紅
中學(xué)科技 2015年6期
關(guān)鍵詞:月全食月食月球

王建紅

2015年4月4日,全國很多地方的天文愛好者和民眾都欣賞到了紅月亮“帶食而出”的美景。紅月亮,也被稱為血月,其實(shí)是月食的產(chǎn)物,但是月全食時(shí)月亮為何沒有消失,反而變成了絢麗的紅色呢?

月食是怎么發(fā)生的

在古代,就有不少有識(shí)之士已經(jīng)正確認(rèn)識(shí)到了月食產(chǎn)生的原因,如我國漢朝天文學(xué)家張衡在其著作《靈憲》中說:“故月,光生于日之所照……當(dāng)日之沖,光常不合者,蔽于地也,是謂闇虛……過月則食?!币馑际?,月食是因?yàn)榈厍虻挠白訐踝×瞬话l(fā)光的月球而造成的,正確地指出了月食產(chǎn)生的原因。

我們知道,月球繞著地球轉(zhuǎn),地球帶著月球繞著太陽轉(zhuǎn)。地球在背著太陽的方向有一塊陰影。地影分為本影和半影兩部分。本影沒有受到太陽直接射來的光,半影受到一部分太陽直接射來的光。月球在繞著地球運(yùn)行過程中有時(shí)會(huì)進(jìn)入地影,這時(shí)就發(fā)生了月食。月球整個(gè)都進(jìn)入地球的本影區(qū)時(shí),發(fā)生月全食;只有一部分進(jìn)入本影區(qū),則發(fā)生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。有時(shí)月球并不進(jìn)入本影而只進(jìn)入半影,這稱為半影月食。

月食是月球進(jìn)入地影的現(xiàn)象,故月食只能發(fā)生在月相為“望”時(shí),即發(fā)生在農(nóng)歷十五日前后。月食的發(fā)生是有規(guī)律的,如單考慮本影月食,每年最多可發(fā)生3次,最少連一次也沒有。每年發(fā)生2次的概率最大,為三分之二。若把半影月食也算在內(nèi),則每年最多可發(fā)生5次,最少也要發(fā)生2次。但對(duì)于普通大眾來講,觀測(cè)半影月食的意義并不大,這是因?yàn)楫?dāng)發(fā)生半影月食時(shí),盡管照射到月面的陽光被遮擋了一部分,但仍然十分強(qiáng)烈,所以半影月食時(shí),多數(shù)情況下人們憑肉眼并不能見到月面亮度有明顯變化,因此通常不把它與月全食、月偏食相提并論。但是,從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出,半影月食發(fā)生頻率是最高的。根據(jù)公元前1500年~公元2500年間所發(fā)生和將發(fā)生的9729次月食的統(tǒng)計(jì),每世紀(jì)平均發(fā)生半影月食89次,月偏食83.8次,月全食70.4次。

月全食是怎么進(jìn)行的

月全食的產(chǎn)生是由于月球本身追上地球本影所致,因此與日全食相反,月全食都是開始于月面的左半邊。

月全食一般可分為5個(gè)階段:(1)初虧,當(dāng)月球與地球本影邊緣剛剛外切的瞬間稱為初虧。(2)食既,初虧之后月球開始逐漸進(jìn)入地球本影,月亮慢慢被“蠶食”,當(dāng)月球邊緣與地球本影剛好內(nèi)切時(shí)稱為食既,此時(shí)月球完全進(jìn)入地球本影,天空驟然變暗,月全食開始了。(3)食甚,食既之后月球繼續(xù)深入地球本影,當(dāng)月球中心與地球本影中心距離最近時(shí)稱為食甚。(4)生光,當(dāng)月球經(jīng)過食甚后運(yùn)動(dòng)到地球本影邊緣,再次與地影內(nèi)切時(shí)稱為生光,生光意味著全食階段結(jié)束,月亮馬上要露出一絲月牙,開始變亮了。(5)復(fù)圓,生光之后,月亮逐漸恢復(fù)形狀,這表示它在逐漸走出地球本影,當(dāng)月球再次與地球本影外切時(shí),月亮完全恢復(fù)了它的形狀,完全走出地球本影,復(fù)圓標(biāo)志著月全食結(jié)束了。

為什么會(huì)出現(xiàn)紅月亮

月全食發(fā)生時(shí),月球明明被地球遮住,本應(yīng)消失在夜空,可實(shí)際上它并沒有消失,反而變成了奇妙的紅色,即變成了大家所熟知的“紅月亮”。這是為什么呢?

這是因?yàn)?,太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫7種顏色的光混合成的。當(dāng)太陽光經(jīng)過地球上的大氣層后會(huì)發(fā)生散射和折射等現(xiàn)象。這時(shí)候,像黃、綠、藍(lán)、靛、紫等顏色的光因?yàn)椴ㄩL較短,在大氣中受到的散射影響比較大,它們中的大部分都被散射掉了;而其中的紅光波長較長,受到散射的影響較小,更多的是發(fā)生了折射,進(jìn)入了地球的本影區(qū)。月全食發(fā)生的過程中,月亮漸漸進(jìn)入地球的本影區(qū),剛開始時(shí)由于月球表面還有直射的太陽光,對(duì)比之下,折射的紅光亮度不夠,人眼很難察覺;隨著月亮進(jìn)入地球本影區(qū)的范圍越來越多,直射在月球表面的太陽光逐漸減少,因此紅色的光線越來越明顯,最終在月亮全部進(jìn)入地球本影區(qū)時(shí)達(dá)到了高潮,于是這時(shí)候人們就會(huì)看到一輪“血月”高懸夜空,詭艷奪目。

紅月亮這一美麗的天象始終讓人心馳神往,如果你在2015年4月4日這天沒有觀賞到紅月亮也沒關(guān)系,因?yàn)?018年1月31日還將發(fā)生一次全國可見的月全食,屆時(shí)“紅月亮”將再次高掛在天空,讓我們一起期待吧!

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