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月亮为什么这样红

2015-08-08王建红

中学科技 2015年6期
关键词:月全食月食月球

王建红

2015年4月4日,全国很多地方的天文爱好者和民众都欣赏到了红月亮“带食而出”的美景。红月亮,也被称为血月,其实是月食的产物,但是月全食时月亮为何没有消失,反而变成了绚丽的红色呢?

月食是怎么发生的

在古代,就有不少有识之士已经正确认识到了月食产生的原因,如我国汉朝天文学家张衡在其著作《灵宪》中说:“故月,光生于日之所照……当日之冲,光常不合者,蔽于地也,是谓闇虚……过月则食。”意思是,月食是因为地球的影子挡住了不发光的月球而造成的,正确地指出了月食产生的原因。

我们知道,月球绕着地球转,地球带着月球绕着太阳转。地球在背着太阳的方向有一块阴影。地影分为本影和半影两部分。本影没有受到太阳直接射来的光,半影受到一部分太阳直接射来的光。月球在绕着地球运行过程中有时会进入地影,这时就发生了月食。月球整个都进入地球的本影区时,发生月全食;只有一部分进入本影区,则发生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。有时月球并不进入本影而只进入半影,这称为半影月食。

月食是月球进入地影的现象,故月食只能发生在月相为“望”时,即发生在农历十五日前后。月食的发生是有规律的,如单考虑本影月食,每年最多可发生3次,最少连一次也没有。每年发生2次的概率最大,为三分之二。若把半影月食也算在内,则每年最多可发生5次,最少也要发生2次。但对于普通大众来讲,观测半影月食的意义并不大,这是因为当发生半影月食时,尽管照射到月面的阳光被遮挡了一部分,但仍然十分强烈,所以半影月食时,多数情况下人们凭肉眼并不能见到月面亮度有明显变化,因此通常不把它与月全食、月偏食相提并论。但是,从统计数据可以看出,半影月食发生频率是最高的。根据公元前1500年~公元2500年间所发生和将发生的9729次月食的统计,每世纪平均发生半影月食89次,月偏食83.8次,月全食70.4次。

月全食是怎么进行的

月全食的产生是由于月球本身追上地球本影所致,因此与日全食相反,月全食都是开始于月面的左半边。

月全食一般可分为5个阶段:(1)初亏,当月球与地球本影边缘刚刚外切的瞬间称为初亏。(2)食既,初亏之后月球开始逐渐进入地球本影,月亮慢慢被“蚕食”,当月球边缘与地球本影刚好内切时称为食既,此时月球完全进入地球本影,天空骤然变暗,月全食开始了。(3)食甚,食既之后月球继续深入地球本影,当月球中心与地球本影中心距离最近时称为食甚。(4)生光,当月球经过食甚后运动到地球本影边缘,再次与地影内切时称为生光,生光意味着全食阶段结束,月亮马上要露出一丝月牙,开始变亮了。(5)复圆,生光之后,月亮逐渐恢复形状,这表示它在逐渐走出地球本影,当月球再次与地球本影外切时,月亮完全恢复了它的形状,完全走出地球本影,复圆标志着月全食结束了。

为什么会出现红月亮

月全食发生时,月球明明被地球遮住,本应消失在夜空,可实际上它并没有消失,反而变成了奇妙的红色,即变成了大家所熟知的“红月亮”。这是为什么呢?

这是因为,太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色的光混合成的。当太阳光经过地球上的大气层后会发生散射和折射等现象。这时候,像黄、绿、蓝、靛、紫等颜色的光因为波长较短,在大气中受到的散射影响比较大,它们中的大部分都被散射掉了;而其中的红光波长较长,受到散射的影响较小,更多的是发生了折射,进入了地球的本影区。月全食发生的过程中,月亮渐渐进入地球的本影区,刚开始时由于月球表面还有直射的太阳光,对比之下,折射的红光亮度不够,人眼很难察觉;随着月亮进入地球本影区的范围越来越多,直射在月球表面的太阳光逐渐减少,因此红色的光线越来越明显,最终在月亮全部进入地球本影区时达到了高潮,于是这时候人们就会看到一轮“血月”高悬夜空,诡艳夺目。

红月亮这一美丽的天象始终让人心驰神往,如果你在2015年4月4日这天没有观赏到红月亮也没关系,因为2018年1月31日还将发生一次全国可见的月全食,届时“红月亮”将再次高挂在天空,让我们一起期待吧!

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