月食是如何发生的?

剧烈二零九八 2024-05-21 07:50:01

数十亿年来,月球一直是地球值得信赖的伙伴。当它无休止地绕着我们的星球旋转时,偶尔这颗好斗的卫星会精确地对准地球的阴影,发出一种怪异的红色光芒。这种现象被称为什么?当然是月食。

月食的历史

对天文学的兴趣可以追溯到石器时代。希腊、中国和巴比伦等文明古国的人们都对天空中出现的天体现象着迷。他们的作品中有月食的记录,让我们得以一窥以前的文化是如何描述和解释这些天文事件的。

例如,《元史》详细记录了1277年5月19日月全食的时间,中国天文学家利用他们的发现,最终以惊人的精度帮助预测了月食。此外,详细记录月食的记录可以帮助确定重大历史事件发生的时间、地点和方式。

早在公元前500年,古人就已经了解了月球运行轨道的基本原理,为什么月亮会经历不同的阶段,以及为什么会发生月食。他们经常记录月食或日食发生的时间,尤其是当它们与地球上发生的重大事件相对应时。通常,他们认为日食和月食是不吉利的预兆,当其中任何一种发生时都是可怕的景象。

在某些情况下,月全食影响了历史的进程。例如,伯罗奔尼撒战争期间发生的月食使叙拉古军队击败了雅典人。月食,既是预兆也是事件,极大地吓坏了雅典士兵和水手,因此他们推迟了从锡拉丘兹撤退的计划。这种拖延给了叙拉古军队摧毁雅典军队的时间。

什么是月食?

那么什么是月食呢? 基本上,地球的阴影阻挡了大部分阳光,使其无法直接照亮月球表面的全部或部分。

地球产生了两个锥形的阴影:本影是黑暗的,中心的阴影,而外部的,更分散的阴影被称为半影。半影包裹着本影。这两种锥体都是从地球阳光照射的那一面后面发射出来的。因此,月食只发生在满月阶段(当月亮和太阳在地球的两侧时)。日食只有在新月阶段才有可能发生(当月亮在太阳和地球之间扮演“猴子”的角色时)。

值得注意的是,月食不会在每次满月时发生,原因有两个。第一个与太阳、地球和月球之间轨道平面的变化有关。太阳和地球的旋转布局在两个天体之间形成了一个黄道面。然而,月球并不是在这个平面上绕地球旋转的,相反,它的轨道偏离了5度。月亮恰好穿过黄道平面的任何一点都被称为交点,月亮必须靠近交点才会发生月食。

月食的发生还取决于月亮到达交点时是否处于满月阶段。所以第二个需要注意的因素是,当月球绕地球运行时,它从新月到新月的完整周期不会像它回到黄道面那样快,这就造成了两次出现之间的差异。三个“月”会影响月相,从而影响月食的形成。交点月持续27.2天,包括月亮向上通过交点和再次返回之间的时间。反常月,即月球在椭圆轨道上从离地球最近的位置(近地点)到最远的位置(远地点)再返回所需的时间,会影响月食的出现和持续时间。

这三个月一起工作,形成了沙罗周期——一种由古代文明发现的模式,可以帮助确定月食何时、何地以及如何出现。每个沙罗周期大约持续6585天。

月食有三种类型。半影月食是很难看到的,它只发生在月亮掠过或穿过半影的时候。当月亮的一部分被本影遮住时,就会发生月偏食。在月全食期间,月亮完全进入本影。

月亮在本影中的时间被称为全食。如果你听到有人提到月食的总时长,他们说的是整个事件的中间阶段。全食不包括月亮经过半影或偏食阶段时本影两侧的时间。月全食的持续时间从20分钟到100分钟不等。

月食分类

当阴暗的地球使她的天体同伴黯然失色时,会发生许多动态的相互作用。月全食时月亮的颜色和亮度根据地球的大气条件而变化。

没有任何太阳的光能穿过地球的大部分而在本影中闪耀。然而,地球的大气颗粒(如火山灰、灰尘和水蒸气)会折射光线,并将其发送给月球。折射的,间接的光在光谱的较红的一边,这就是为什么月亮经常发出深棕色和亮橙色之间的色调。

法国天文学家安德烈·丹戎的研究成果为我们带来了所谓的丹戎尺度,这是一种对月食期间月球亮度进行分类的方法。

L=0:这种亮度的月食通常是非常黑暗的。在天空的衬托下,用肉眼很难辨认月亮。地球的大气层在尺度的这一端充满了密集的粒子。

L=1:这些月食也是黑色的,但月亮可能呈现出深棕色或深灰色。识别月球特征是一项挑战。

L=2:月亮会呈现出深红色或生锈的阴影。本影的中心有一个黑暗的阴影,但月球表面的边缘可能有一个暗淡的外部部分,看起来更亮。

L=3:这种亮度的特征是一个砖红色的月亮,在本影的边缘有明确的,可能是淡黄色的光亮。

L=4:在这一端的月食呈现明亮的铜红色或橙色。本影的边缘是非常明亮的蓝色光色调。这些月食是大气密度降低的结果。

月食很少发生。如果有的话,平均每年最多发生三次(尽管一年发生三次很少见)。其中大约三分之一是微弱的半影月食。另外三分之一的情况是月偏食,值得一看。剩下的时间里,月全食吸引了大批着迷的观众和天文摄影师。

你可以在夜晚降临的任何地方(在整个晚上的不同时间)用肉眼观察月食,在特定地区的人们看来,月食似乎是一致的。月食持续的时间取决于月食的类型和月亮经过的阴影的哪一部分。最长的月食从开始到结束可能持续几个小时。

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剧烈二零九八

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