日食、月食作為特殊的天文現(xiàn)象,是十分難得一見的,古人常常把這種現(xiàn)象賦予神話意義,而到了近現(xiàn)代通過科學(xué)技術(shù)人們逐步揭開了這層神秘面紗,今天我們就一起來看看月食是如何形成的吧。
月食,當(dāng)月球運(yùn)行至地球的陰影部分時(shí),在月球和地球之間的地區(qū)會因?yàn)樘柟獗坏厍蛩陂],就看到月球缺了一塊。此時(shí)的太陽、地球、月球恰好 (或幾乎) 在同一條直線上。月食可以分為月偏食、月全食和半影月食三種。月食只可能發(fā)生在農(nóng)歷十五前后。
地球在背著太陽的方向會出現(xiàn)一條陰影,稱為地影。地影分為本影和半影兩部分。本影是指沒有受到太陽光直射的地方,而半影則只受到部分太陽直射的光線。月球在環(huán)繞地球運(yùn)行過程中有時(shí)會進(jìn)入地影,這就產(chǎn)生月食現(xiàn)象。當(dāng)月球整個(gè)都進(jìn)入本影時(shí),就會發(fā)生月全食;但如果只是一部分進(jìn)入本影時(shí),則只會發(fā)生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。
月食過程
月全食后半影食始:月球剛剛和半影區(qū)接觸,這時(shí)肉眼覺察不到。正式的月食的過程分為初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓五個(gè)階段。
1. 半影食始:月球剛剛和半影區(qū)接觸,這時(shí)月球表面光度略為減少,但肉眼較難覺察。
2. 初虧(僅月偏食和月全食):標(biāo)志月食開始。月球由東緣慢慢進(jìn)入地影,月球與地球本影第一次外切。
3. 食既(僅月全食):月球進(jìn)入地球本影,并與本影第一次內(nèi)切。月球剛好全部進(jìn)入地球本影內(nèi)。
4.食甚:月圓面中心與地球本影中心最接近的瞬間,此時(shí)前后月球表面呈紅銅色或暗紅色。(原因:太陽光經(jīng)過地球大氣層時(shí)發(fā)生折射,使光線向內(nèi)側(cè)偏折,但每種光的偏折程度不一樣(色散),
紅光偏折程度最大,最接近地球陰影,映在月球上;此外,由于大氣層的灰塵及云的含量與位置不同,光線偏折程度會有不同,因此月全食時(shí)的月球是暗紅、紅銅、或橙色的。同樣的道理,由于大氣層的折射,朝陽與夕陽不是白色的,而根據(jù)高度因?yàn)榇髿庹凵涑潭炔煌?,呈現(xiàn)橙色或紅色。)
5.生光(僅月全食):月球在地球本影內(nèi)移動,并與地球本影第二次內(nèi)切。月球東邊緣與地球本影東邊緣相內(nèi)切,這時(shí)全食階段結(jié)束。
6. 復(fù)圓(僅月偏食和月全食):月球逐漸離開地球本影,與地球本影第二次外切。 月球的西邊緣與地球本影東邊緣相外切,這時(shí)月食全過程結(jié)束。月球被食的程度叫“食分”,它等于食甚時(shí)月輪邊緣深入地球本影最遠(yuǎn)距離與月球視經(jīng)之比。
7.半影食終:月球離開半影,整個(gè)月食過程正式完結(jié)。月偏食沒有食既、生光過程,食甚也只表示最接近地球陰影的時(shí)刻?!?/p>
月食程度的大小用食分來表示。食分等于食甚時(shí),月球視直徑在食甚時(shí)進(jìn)入本影的部分與月球視直徑之比。食甚時(shí)如月球恰和本影內(nèi)切,食分等于1。食甚時(shí)如月球更深入本影,食分用大于1的數(shù)字表示。月全食的食分大于或等于1。偏食的食分都小于1。半影月食的食分用月球直徑進(jìn)入半影的部分與月球視直徑之比來表示。半影月食的食分大于0.7時(shí),肉眼才可以覺察到
出現(xiàn)時(shí)間
在農(nóng)歷十五、十六,月亮運(yùn)行到和太陽相對的方向。這時(shí)如果地球和月亮的中心大致在同一條直線上,月亮就會進(jìn)入地球的本影,而產(chǎn)生月全食。如果只有部分月亮進(jìn)入地球的本影,就產(chǎn)生月偏食。當(dāng)月球進(jìn)入地球的半影時(shí),應(yīng)該是半影食,但由于它的亮度減弱得很少,不易察覺,故不稱為月食,所以月食只有月全食和月偏食兩種。 月食都發(fā)生在望(滿月),但不是每逢望都有月食,這和每逢朔不都出現(xiàn)日食是同樣的道理。 月球被地影全部或部分遮掩的現(xiàn)象。月食一般都發(fā)生在望日,即夏歷每月的十五或十六日,這時(shí)地球運(yùn)動至太陽和月球之間,但并不是每個(gè)望日都可能發(fā)生月食,因?yàn)辄S道和白道之間有交角存在,所以只有在望月夜,月球又走月食的連續(xù)照片,可見到地球影到黃道和白道交點(diǎn)附近時(shí),地球上的觀測者才能觀看到月食。每年發(fā)生月食數(shù)一般為2次。太陽的直徑比地球的直徑大得多,地球的影子可以分為本影和半影。地球的直徑大約是月球的4倍,在月球軌道處,地球的本影的直徑仍相當(dāng)于月球的2.5倍。當(dāng)月球始終只有部分為地球本影遮住時(shí),就發(fā)生月偏食。而當(dāng)月球全部進(jìn)入地球本影時(shí)就可以看到月全食。如果月球進(jìn)入半影區(qū)域,太陽的光也可以被遮掩掉一些,這種現(xiàn)象在天文上稱為半影月食,但由于在半影區(qū)陽光仍十分強(qiáng)烈,多數(shù)情況下半影月食不容易用肉眼分辨,然而事實(shí)上半影月食是經(jīng)常發(fā)生的,據(jù)觀測資料統(tǒng)計(jì),每世紀(jì)中半影月食、月偏食、月全食所發(fā)生的百分比約為36.60%,34.46%和28.94%。
我們對月食有了了解后就能夠清楚月食是太陽、地球、月球直線排列而產(chǎn)生的自然現(xiàn)象。
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