這個一月有點「仙」!超級月亮、紅月亮好戲連台

出品:科普中國

製作:鄭永春、陳潔、孔嘯、張碩(中國科學院國家天文台)

監製:中國科學院計算機網路信息中心

近日,美國航天局在官網上說,2018年1月是難得的賞月佳期,會有兩輪"超級月亮"現身天際。1月1日晚上的"超級月亮"你觀賞了沒有呢?錯過的朋友也沒關係,月底還有一次:1月30日藍月亮(一個月發生的第二次超級月亮被稱為藍月亮)再度來襲,同時還將伴有"血月",罕見集齊三大看點,因而格外具有觀賞價值。

超級月亮

在等待觀賞的時候,我們也不禁思索"超級月亮"和"紅月亮"到底是怎麼來的呢?

超級月亮是怎麼產生的?

月亮到地球的平均距離約是38萬千米,但月亮繞地球運行的軌道並不是圓形的,而是橢圓形的。月亮離地球最近的距離約36萬千米,最遠的距離約40萬千米。

當月亮距離我們近時,看到的月亮大一些,當月亮距離我們遠時,看到的月亮小一些。當月亮恰好運行到近地點,我們在地球上看到的月亮要比它位於遠地點時大12-14%。於是我們可以欣賞到比平時更大、更亮的月亮,也稱為超級月亮。

月亮-地球之間的距離示意圖。月亮分別位於近地點和遠地點

月亮位於近地點時,我們看到的月盤要比遠地點大約14%

超級月亮並非天文術語,它最早由占星師理查德.諾艾爾在1979年提出,他把它定義為當新月或滿月時月亮位於近地點附近的現象。當月亮位於近地點時正好出現新月,則稱為超級新月;當月亮位於近地點時正好滿月,則稱為超級滿月,但怎樣才算靠近近地點還沒有任何的官方定義。

因此,一些天文學家不贊同超級月亮的稱謂,因為從科學定義而言,叫做近地點滿月或近地點新月更為準確。但2011年3月19日的滿月,當時月亮離地球為一年中最近,也是最大的滿月,媒體報道普遍採用了超級月亮的稱謂,使超級月亮為大家所熟知。

由於月亮繞地球的軌道是周而復始的,因此,每隔1年零1個月18天,即每隔383天,我們就會迎來這樣一次超級月亮,過去幾年和未來幾年的超級月亮分別出現在:

2011年3月19日、2012年5月6日、2013年6月23日、2014年8月10日、2015年9月28日、2016年11月14日、2018年1月2日。

2015年9月的超級滿月

月全食與紅月亮

月全食的成因很簡單,即當太陽、地球、月亮三者在一條直線時,地球擋住了太陽照射到月球的光,形成月全食。

月全食形成原理圖。當月亮運行到本影區域,就會發生月全食

月亮本身不發光,只靠反射太陽光來顯示自己的存在。當月亮向著太陽的半個球面被照亮時,背著太陽的半個球面就是黑暗一片。

月亮繞地球運動,隨著月亮相對於地球位置的變化,使得它被太陽照射的一面,有時面向地球,地球上就看到整個月盤被照亮,此時稱之為滿月;有時背向地球,地球上看到整個月盤漆黑一片,此時稱之為新月。有時面向地球的亮的區域大一些,有時小一些,這就產生了娥眉月、上弦月、凸月等不同的月相。

由於月球繞地球運行的軌道與地球繞太陽運行的軌道不在一個平面上,並不是每次新月或滿月時,都會發生月全食。

紅月亮

從地球上看到的月亮是月光穿過地球大氣層看到的,它並不是真實月亮的顏色,而是經過地球大氣層散射後看到的月亮顏色。月光經過地球大氣後,一部分波長的光被散射掉,而另一部分波長的光可以直接穿過。

當月亮出現在低空時,月光幾乎穿過整個大氣層,大部分藍光被大氣散射掉,而紅光沒有被散射,這時的月亮看起來是紅色的。當月上中天時,月光穿過的大氣層相對較薄,這時月亮看起來是黃白色的。

當發生月全食時,雖然照向月亮的太陽光被地球擋住了,月亮表面無法直接看到太陽,但此時地球上的人們仍然可以看到月亮,不過此時我們將看到難得一見的"紅月亮",西方也稱"血月"。

紅月亮實際上是光的折射造成的,因為地球有大氣層,當太陽光穿過地球大氣層時,波長較短的光被大氣散射掉,剩下波長較長的紅光由於折射照向了月面,所以地球上的人們看到的月亮就變成了"紅月亮"。

月食時發生的紅月亮現象實際上是光的折射造成的

一月份讓我們一睹月亮芳容,天文觀測"發燒友"可以設置日曆提醒了!


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