欢迎来到中国科学院国家天文台《中国天文快讯》平台天文快讯 | 科普门户 | RSS

关于月全食的形成原因分析

2018-01-23 20:00:13      来源:天文在线网站   分享:扫描到手机

关于月全食的形成原因分析,什么是月全食?我们知道地球围绕太阳公转,我们的月亮围绕地球公转,总有那么个机会我们的月亮会运行到地球的本影内。当太阳,地球,月亮三者近乎一条直线时,且地球位于中间,恰好月亮全

什么是月全食?

我们知道地球围绕太阳公转,我们的月亮围绕地球公转,总有那么个机会我们的月亮会运行到地球的本影内。当太阳,地球,月亮三者近乎一条直线时,且地球位于中间,恰好月亮全部在地球的影子内,此时月亮颜色变为近乎暗红色,月全食便发生了。一般发生在满月时期,也就是农历十五前后。中国古代称为“蟾蜍食月”或“天狗食月”!有关详情可看后文的相关介绍。
通俗易懂的讲:
月全食(月亮全部掩食),从字面的意思我们可以从另种方式这样理解,在地球上的观赏者看来夜空中明亮的月亮(表面)完全位于地球本影的影子中。食也为掩星,当一个视觉上较大的天体遮挡住背后一个较小的天体时便会发生掩星事件,如月亮遮掩夜空中的星星(月掩星)。我们可以从一种另类的方式来分析,把地球庞大无比的本影(主要影子)比作为一个大的天体(如比作为月亮),因为天体都是运动的,地球的本影也会虽地球太阳等运动,本影会扫过月亮,并将月亮完全包含其中,就人类史的时间来说,月亮是不可能不完全包含其中的(随时间推移,月亮可能与地球之间的距离拉远,这不可考虑,因为时间太过遥远)。因为地球的本影锥形非常宽广,又很长,完全可以把全部的月亮包含在本影中。所以,这就是月全食中的食,地球本影掩食月亮。
月全食的成因
大多数人都知道月亮如同太阳一般有着东升西落的习惯,那是因为地球的自转造成的。大家也许都会好奇,经常看见的月亮,隔些时日形状会不一样,那是因为月亮表面的照明变化(月相:如有月牙,满月,表面亮区都是受到太阳光的照射造成的)是由于月亮让地球公转(月亮围绕地球做椭圆形〈近圆形那种〉运转)造成的(月相变化)。因此,你今天看到的形状(如被太阳光照亮一点的月牙状),然后隔段时间看到的形状又会不一样,会被太阳光照亮多些或少些。都是太阳光以及月亮围绕地球运转造成的。
大家都知道太阳光照射下的物体,都会有各自的黑影子存在。顺着这个思路走,较大的天体也是一样的会有影子存在,地球也不例外。太阳光的照射下,地球也有影子存在,由于地球庞大且近乎圆形,所以我们的地球有个庞大无比的锥形影子(上面尖锐,下面圆粗的形体)!由于地球是圆体(非点光源),所以它的影子有两种,一种为本影(主要的黑暗区域),另一种为半影(不是很明显)。
月亮一直围绕地球做椭圆(近圆)运动,那么,难免总有机会(一般时间在农历15满月左右)月亮会进入地球影子(本影加半影)中去。但这个机会不是经常有的,因为太阳光线直射到地球延伸的影子这一平面与月亮让地球运转(地月)连线的平面不在同一平面内,它们不平行,两个面之间有夹角。这两个面在天文学中分别是黄道面(日地)和白道面(月地),地球阴影位于地球公转(围绕太阳)轨道面(黄道面)内,此平面与月球(围绕地球)轨道面(白道面)并不重合,黄白道面交角约5度左右;大多数满月时,月球不在黄道面内,而是或偏北或偏南,不在地球阴影内,因此并不是每个满月时,都发生月食。每年全球至少发生两次月食而已。
在生活中你可以形象的把地球比作一个篮球(或简单的拳头),月亮比作一个乒乓球(或大拇指),地球和月亮在太空中都是运动的。将篮球放在太阳光(或人造灯)下,会出现篮球的影子,这个篮球的影子就可以粗略的比作为地球的本影区,慢慢转动乒乓球,模拟月亮运行的轨道,绕篮球(地球)运动。当乒乓球(月亮)进入篮球(地球)影子中时,这个时候就是我们所说的月全食了。如果,乒乓球(月亮)表面只有部分篮球(地球)的影子(本影),那么,这个就是月偏食阶段。那么,问题来了,为什么乒乓球模拟的月全食,乒乓球表面颜色和月全食时月亮颜色不同啦?乒乓球之所以表面很黑,是因为篮球没有大气层。地球具有大气层,太阳光经过折射后会照到月亮表面。由于是波长长的红光几乎会直接穿过地球大气层到达月亮表面,所以月全食发生时月亮表面看起来是暗红色的,这方面具体的成因,可以看后面我写的相关“月全食时月亮的颜色”。
注意:上述比例是不按正确比例缩小的。月亮比地球小,直径约为3476公里,大约等于地球直径的3/11。月亮的表面面积大约是地球表面积的1/14,比亚洲的面积还稍小一些;它的体积是地球的1/49,换句话说,地球里面可装下49个月亮。
月全食的发生过程
每一个天象事件都有一个过程,月全食也不例外。
返回首页
推荐资讯
日地关系天文台探测器帮助研究日冕
日地关系天文台探测器
2018年1月31日将发生月全食现象
2018年1月31日将发生
国家天文台研究人员发布高可信度大质量无星团块样本
国家天文台研究人员发
科研人员利用LAMOST光谱数据获取恒星近红外内禀色指数
科研人员利用LAMOST光
相关新闻