月食是一种特殊的天文现象,指当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好 (或几乎) 在同一条直线上。月食可以分为月偏食、月全食和半影月食三种。月食只可能发生在农历十五前后。
超级血月?
无论何时,仰望月亮都会使人油然产生一种敬畏感。在2015年1月20日晚上,北美和南美洲的人有幸看到了超级血月——因为月球在满月期间将离地球最近,而月全食会使月亮变成红色。
这是学生观察月球的好机会,也是老师趣味教学天文课堂科学内容的好机会。
它是如何发生的?
当太阳、月亮和地球对齐时,就会发生月食。
大多数情况下,月球稍微倾斜的轨道会使它在地球的阴影之上或下方。
所以月食只能在满月时发生,也就是当月亮和太阳在地球的对立面时。那时,月球会移动到地球投下的阴影中,导致月食。
月食季是什么?
月亮、地球和太阳在同一平面上排列的时间被称为月食季节。月食季节持续约34天,几乎每隔6个月就会发生一次。
当月食季节出现满月时,月亮穿过地球的阴影,形成月食
与日食不同,日食需要特殊的眼镜才能观看,而且在非常有限的区域内只有几分钟才能看到。但月食,只要天空晴朗,地球夜间的任何人都可以看到月全食一小时左右。
月亮为什么被“吃”了?
月球在月食期间穿过地球阴影的两个不同部分。锥形阴影的外部部分称为半影。半影不像阴影的内部那么暗,因为它被阳光穿透。(你可能已经注意到,地面上的某些阴影比其他阴影更暗,取决于外部光线进入阴影的程度;地球阴影的外部部分也是如此。)阴影的内部部分,也就是所谓的暗影,要暗得多,因为地球阻挡了更多的阳光进入暗影。
晚上7点33分。月球的边缘将开始进入暗影。当月亮进入更暗的阴影中时,月亮会明显变暗。老的神话说天狗食月,在月食的这一部分,月亮看起来好像被咬了一口。当月亮向阴影深处移动时,这种“咬痕”就会越来越大。
当月亮完全进入暗影时,一些有趣的事情发生了:月亮开始变成红色的橙色。这种现象的原因是什么?地球的大气层。当阳光穿过它时,构成我们大气层的小分子会散射蓝光,这就是为什么天空看起来是蓝色的。这留下的大部分是红灯,弯曲,或折射,进入地球的阴影。当月食在地球的阴影下落到月球上时,我们可以看到红光。同样的效果也使日出和日落呈现出一种略带红色的橙色。
在月全食期间,各种因素都会影响月球的外观。大气中的云、灰尘、灰烬、光化学液滴和有机物质可以改变光线折射到阴影中的程度。
如果月食发生在满月位于或接近其轨道上离地球最近的点时,那也就是我们所说的——超级月亮时刻。这意味着月亮在阴影中更深,因此看起来更暗。
为什么这很重要?
索不达米亚的月食记录是世界最早的月食记录,其次是中国公元前1136年的月食记录。
月食现象一直推动着人类认识的发展。
古代中国与非洲民间认为月食是“天狗吞月”,必须敲锣打鼓才能赶走天狗。
在汉朝时,张衡就已经发现了月食的部分原理,他认为是地球走到月亮的前面把太阳的光挡住了,“当日之冲,光常不合者,蔽于地也,是谓暗虚,在星则星微,遇月则月食。”
公元前4世纪,亚里土多德从月食时看到的地球影子是圆的,而推断地球是球形的。
公元前3世纪的古希腊天文学家阿利斯塔克(Aristarchus) 和公元前2世纪的伊巴谷(Hipparchus)都提出通过月食测定太阳一地球一月球系统的相对大小。伊巴谷还提出在相距遥远的两个地方同时观测月食,来测量地理经度。
2世纪,托勒密利用古代月食记录来研究月球运动,这种方法一直延用到今天。
在火箭和人造地球卫星出现之前,科学家一直通过观测月食来探索地球的大气结构。