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关于月球,你不知道的一些事实

2011-06-25杨孝文

飞碟探索 2011年5期
关键词:上弦月命名亮度

■ 杨孝文

最近出现的“超级月亮”成为全世界媒体关注的焦点。诚然,我们对于月球的了解不可谓不多,但月球仍有一些我们所不知道的秘密。以下便是与月球有关的令人吃惊或陌生的事实,它们就像是一面镜子,折射出一个很多人并不熟悉的地球的天然卫星。

月球共有四种太阴月

地球上的一个月与月球经历一次完整的月相变化所需时间大致相等。根据考古挖掘发现的符木棒,研究人员认为人类早在旧石器时代便利用月相计算日子。太阴月实际上共有四种,分别是近点月、交点月、恒星月和朔望月。

近点月是指月球绕地球运行一周所需要的时间,为27天13小时18分37.4秒。交点月是指月球穿过与地球轨道面的交点后返回所用的时间,为27天5小时5分35.9秒。恒星月是指以恒星作为参照点时月球绕地球运行一周所需要的时间,为27天7小时43分11.5秒。朔望月也被称之为“会合月”,是指以太阳作为参照点时月球绕地球运行一周所需要的时间,为29天12小时44分2.7秒。朔望月是当前很多历法的基础,用于将一年分成12个月。

从地球上看到的月表超过一半

绝大多数参考书指出,由于绕地球公转一周时月球只自转一周,我们只能看到月球的一半,另一半从地球上永远也不会看到。实际上,在绕地球的椭圆形轨道运行时,我们能够看到59%的月球表面。月球的自转速度始终如一,公转速度则处于变化状态,我们将这种自转和公转无法保持步调一致的现象称为“经天平动”。在地球上,我们永远看不到余下的41%月表;如果站在月球上的这个区域,人们也永远看不到地球。

近40万个月球亮度与太阳相当

满月时月球的亮度为-12.7星等,太阳的亮度比月球高出14个星等,为-26.7星等,亮度比为398110∶1,也就是近40万个月球的亮度才与太阳相当。然而,即使能够找到如此多的满月,你也无法将它们“安装”在夜空中。天空是一个360°的圆,面积超过41200平方度,其中有一半位于地平线以下,让我们无从得见。而月球所占的面积是0.2平方度,也就是说,包括我们看不到的天空在内,你最多只能塞进206264个满月,距离亮度与太阳比肩的数量还差191836个。

上下弦月亮度并非满月一半

如果月球表面呈现出完美的光滑撞球形,表面亮度将永远保持一致。在处于上弦月和下弦月时,月球的亮度只有满月时的一半。但月球的地形崎岖不平,尤其是在明暗界线附近一带,导致在月球表面分布着山脉、大石头甚至于微小尘埃颗粒产生的无数阴影。上弦月时,月球的亮度只有满月时的1/11。上弦月时的亮度实际上比下弦月时略高一些,因为上弦月时,月表一些区域对阳光的反射程度超过其他区域。

不管你相信与否,即使95%的月表区域被照亮,亮度也只有大约0.7星等,低于满月时的亮度,只有后者的一半。但在绝大多数业余观察者眼里,此时的月球却好似满月一般。

月球上可看到地球的阴晴圆缺

地球的阴晴圆缺与地球上看到的月相恰恰相反。地球处于“满地”时,我们会看到新月;处于“下弦地”时,我们会看到上弦月;“地牙”时,我们会看到凸月;“新地”时我们则看到满月。从月球上的任何一个点(除了无法看到地球的远侧)进行观察,地球都一直处在天空中的同一位置。在月球上看到的地球是在地球上的看到的满月的近4倍,亮度则是满月的45倍~100倍,具体取决于大气状况。

当“满地”或者接近“满地”时,地球会发出蓝灰色的光,照亮周围的月球地貌。当月球处于月牙阶段时,我们能够在地球上看到这种发光。阳光照亮了一个长条状的月球,余下部分则因地球反照显得模糊不清,只隐约可见。值得一提的是,达·芬奇是第一个揭开月球上怪异发光谜团的人。

月球上的日月食正好相反

除了彼此相位相反外,月球和地球上的日月食也是如此。当在地球上看到月食时,月球上却观察到日食。如果完全遮住太阳,地球的黑盘周围会出现一个细细的红色光环,我们的大气层被太阳从背后照亮。

当在地球上看到日全食时,月球上的观察者会看到一个小而明显的黑斑慢慢穿过地球表面,整个过程历时二三个小时。这是月球的阴影,被称为“本影”,投射到地球上。

月球陨坑命名有原则可循

月球上的陨坑由小行星和彗星撞击月表形成。单是月球近侧就有大约30万个直径超过1000米的陨坑。月球陨坑以学者、科学家、艺术家和探险家的名字命名。例如,哥白尼陨坑以尼古拉·哥白尼的名字命名,他是波兰天文学家,16世纪提出行星绕太阳运行的哥白尼说;阿基米德陨坑则以古希腊数学家阿基米德的名字命名,他在公元前3世纪得出了很多数学发现。

使用人名命名月球结构的惯例开始于1645年,开创者是布鲁塞尔工程师迈克尔·范·朗伦,他以国王和名人的名字命名月球上的主要地貌特征。在他的月球地图上,范·朗伦以其赞助者——西班牙菲利普四世的名字命名最大的月球平原。

6年之后,博洛尼亚的乔万尼·巴特斯达·里奇奥利绘制完成了自己的月球地图。他删除了范·朗伦使用的名字,并使用著名天文学家的名字命名月球地貌,这种命名习惯延续至今。1939年,英国天文学会发布了被正式命名的月球结构的目录,列出了所有被国际天文学联合会接受的月球结构的名字。

国际天文学联合会仍要继续命名月球上的陨坑以及其他所有天体。根据天文学联合会的命名原则,特定天体特征的名字围绕一个特定的主题。月球陨坑的名字主要分为二类。通常情况下,月球陨坑以已故科学家、学者、探险家和艺术家的名字命名,他们凭借在自己所在领域取得的突出成就获得人们的尊重。

月球拥有自己的时区

我们可以根据月球判断时间。早在1970年,制表商赫尔伯斯便请求肯尼斯·富兰克林(曾多年担任纽约海顿天文馆的首席天文学家)为登陆月球的宇航员设计一款手表,利用他所说的“朔望月”计算时间。朔望月是指月球自转和绕地球公转一周所需的时间,具体用时为29.530589天。

富兰克林研发了一个系统,被他称为“月球时间”。他设想了与地球上的标准时区类似的月球时区,立基于占经度12°的月球子午线,这相当于地球上占经度15°的时区。他说:“它们被命名为‘36°东区时间’,虽然将它们称为‘哥白尼时间’、‘西静海时间’以及其他时间可能更为适合。”月球上的1小时被命名为“月球时”,并且同时还引入了1/10月球时、1%月球时和1‰月球时等概念。

有趣的是,月球表送给了时任美国总统尼克松,尼克松还专门写信感谢富兰克林的礼物。这封信以及月球表多年来一直保存在海顿天文馆。40年过去了,这块手表仍引起很多人的兴趣。

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