原标题:探索天文@月球|II.月相与月食
大家来看看这张图,是月相还是月食?
月相和月食都是观察到月球反射太阳光的表面,即亮面变化的过程。不同点有以下几方面。
第一个不同:原因不同
月相是由于月球、地球和太阳处在不同位置时,我们从地面上观察到月球亮面的形状发生明显的变化。而月食则不然。
月食|来自于网络
在背着太阳的方向会出现阴影,称作地影。地影分为本影和半影:本影指绝对没受到太阳光直射的地方。在月球轨道附近,本影大小约2.5倍月球直径。而半影是指只受到部分太阳直射的光线的区域。月球在环绕地球运行过程中有时会进入地影,于是就发生了月食现象,此时太阳、地球和月球几乎在同一条直线上。
月食示意图|来自于网络
当月球在月食过程中始终只是一部分进入本影时,发生的便是月偏食。
月偏食|来自于网络
当太阳、地球和月球的中心近乎在同一条直线时,月球会完全进入本影,便会发生月全食。月全食时,月球并不是完全看不见的,仍有部分太阳光,经过地球大气层折射之后,照到月亮上,导致抵达月球上的光,就主要以频率低的红光为主,所以月亮看起来就是红月亮。
月全食时的红月亮|来自于网络
试想,假设没有地球大气层,我们在月全食阶段看到的就不是“红月亮”,而是看不到月亮了,或者说看到了黑月亮。
除了月全食、月偏食这类本影月食外,还有一类月食叫做半影月食。月球始终没有进入本影,而只进入了半影,便是半影月食,月球将略微转暗,但肉眼看上去依旧是圆的,依然很亮,肉眼比较难于识别。
半影月食|来自于网络
不难发现,发生月食对应的月相是满月。然而,满月月月有,为什么月食却不是月月有呢?这就难在,月食的发生要求太阳、地球和月球几乎处在同一条直线上。
想象有一个以地球球心为中心、半径无限大的球,它叫做天球,所有的天体都位于这个天球面上。
天球的示意图|来自于网络
地球一年围着太阳绕转一圈,会造成我们能看到太阳一年在天球面上转动一圈,我们将太阳在天球上的移动路线称作黄道。将月球在天球上的移动路线称作白道。
黄道面和白道面并不在同一个面上,而是存在一个约5度的夹角。所以如要满足太阳、地球和月球处在同一直线上,就有一个苛刻的必要条件:月球和太阳均位于黄道和白道面的交点附近。
黄道白道示意图|来源上海天文台
正常的情况下,月球没有经过地影,而是从地影外的区域经过。根据统计,每年发生月食数一般是2次,最多发生3次,有时一次也没有。
第二个不同:时间长短不同
月相的形状在一夜之间几乎是肉眼无法察觉的,但月食的时间通常很短(月全食时,处于全食阶段的持续时间最长可达100多分钟,全过程的时间最长能超过4小时),容易看出变化过程。
月食|来自于网络
第三个不同:形状不同
月相过程中,找到月牙两端形成的圆弧顶点A和B点,如果连一条线,你会发现这条线总是经过月球圆面的中心O,而这两个点相对于中心所形成的角度AOB总是约180度。但月食过程中,这一角度一直在变化,有时大于180度,有时小于180度,只有在某个瞬间是180度。
第四个不同:边缘不同
一个界限清晰,一个界限模糊。由于月球没有大气,所以月相的阴暗交界线比较清晰,而月食的阴暗交界部分是模糊的,因为地球阴影的边缘是模糊的,就好像我们站在阳光下,看到自己的影子在头部边缘也是模糊的。
左月相右月食|来自于网络
大家以后看到月亮的照片,根据以上的方法是不是可以区分它究竟是月食还是月相了~
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