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2022-12-09

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逢月尋缺——月食與血月

????????11月8日，夜空中上演了一出完美的月全食，在我國(guó)絕大部分地區(qū)都能看到完整的過(guò)程以及最精彩的“紅月亮”階段。月食是指當(dāng)月球進(jìn)入地球陰影時(shí)，原本可被太陽(yáng)光照亮的部分，有部分或全部不能被直射陽(yáng)光照亮從而使位于地球的觀測(cè)者無(wú)法看到普通的月相，民間戲稱月全食為“紅月亮”，也就是血月。接下來(lái)我們將會(huì)帶你了解月食和血月。

????????首先，我們來(lái)了解一下月食。月食，又名月蝕，早在我國(guó)古代就有人注意到了這種現(xiàn)象，有了“天狗吞月”的傳說(shuō)，在漢朝時(shí)，張衡就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了月食的部分原理，他認(rèn)為是地球走到月亮的前面把太陽(yáng)的光擋住了，“當(dāng)日之沖，光常不合者，蔽于地也，是謂暗虛，在星則星微，遇月則月食。”

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- 月食 -?

????????月食有三種類(lèi)型，即月全食，月偏食，半影月食。月全食是指當(dāng)整個(gè)月球進(jìn)入地球的本影時(shí)，最近的一次月全食發(fā)生在2022年11月8日。而月偏食是指月球只有部分進(jìn)入月球本影。最近的月偏食發(fā)生在2021年11月19日。相對(duì)于前兩種月食，半影月食是最不易引人注意的。發(fā)生半影月食時(shí)月球只是掠過(guò)地球的半影區(qū)（未越過(guò)地球本影），這時(shí)月球表面的光度只有輕微減弱。因此是所有月食中最難發(fā)現(xiàn)的。但如果你用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的話，就會(huì)感覺(jué)到月球變暗的比較明顯。半影月食每個(gè)世紀(jì)大約會(huì)發(fā)生89次。相必還有人聽(tīng)說(shuō)過(guò)月環(huán)食，但月環(huán)食是一個(gè)自然現(xiàn)象推理結(jié)論，在現(xiàn)實(shí)生活中并不存在。這是因?yàn)榈厍蝮w積比月球大，且在月球軌道出的投影總比月球大，所以這種現(xiàn)象并不存在。

?- 血月 -?

????????而說(shuō)到血月，通俗點(diǎn)說(shuō)就是在夜晚的天空中出現(xiàn)紅色的月亮，這一般是發(fā)生月全食的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)的。這是因?yàn)闈夂竦拇髿鈱影哑溆嗟墓舛嘉盏袅?，只剩下紅光可以穿透過(guò)來(lái)。大氣層將紅色光折射到月球表面上，所以即使月亮在地影里，我們?nèi)匀荒芸吹郊t紅的月亮掛在天空中。超級(jí)血月是非常難得一見(jiàn)的天文奇景，并不是每年都能觀測(cè)到的，有時(shí)候相隔好幾年都不曾出現(xiàn)，出現(xiàn)血月時(shí)人們的肉眼也是能看見(jiàn)的，但并不清晰。其實(shí)血月就是太陽(yáng)系天體的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律的表現(xiàn)，對(duì)我們，對(duì)大自然而言都沒(méi)有任何的影響，大家只要靜靜地觀賞就可以了。

?- 超級(jí)月亮 -?

????????那么問(wèn)題就來(lái)了，為什么我們?cè)谠氯硶r(shí)看到的是血月，而不是紫月、藍(lán)月或者綠月？太陽(yáng)光線在可見(jiàn)光波段(390-760nm)幾乎是連續(xù)譜,在太陽(yáng)光線被地球大氣層折射而改變方向的過(guò)程中，太陽(yáng)光線會(huì)被大氣中微小的大氣粉子(直徑遠(yuǎn)小于光波長(zhǎng))吸收和散射,一方面，大氣分子對(duì)于紫光波段的電磁波的共振吸收較為強(qiáng)烈,這是一個(gè)次要原因;另一方面，主要原因是分子直徑遠(yuǎn)小于光波長(zhǎng),光線在通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生瑞利散射,散射光的波長(zhǎng)仍和入射光相同,但是強(qiáng)度和方向有關(guān),同時(shí)與入射光波長(zhǎng)的4次方成反比,即I∝1/（λ^4）.故波長(zhǎng)越小的光在被散射時(shí)的散射光強(qiáng)度越大,由于可見(jiàn)光區(qū)的紅限大約是藍(lán)限波長(zhǎng)的2倍,故大氣對(duì)紫光的散射強(qiáng)度大約是紅光的16倍.由于能量守恒,相比于長(zhǎng)波段的光,短波段的光大部分都被大氣散射和吸收掉了,故太陽(yáng)光線通過(guò)地球大氣層之后，不僅改變了傳播方向,而且其中的波長(zhǎng)比例也會(huì)發(fā)生變化,波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光波所占比例升高,故月全食之時(shí)月球看起來(lái)顏色偏紅。

????????除此之外，還有兩種月亮奇觀“藍(lán)月”與“超級(jí)月亮”?！八{(lán)月”指同一月內(nèi)出現(xiàn)二次滿月，約2.7年一次；“超級(jí)月亮”指月球出現(xiàn)于近地點(diǎn)，在地球觀察較平時(shí)大，每年出現(xiàn)2-3次；以上四者同時(shí)出現(xiàn)，152年僅有一次，即“超級(jí)藍(lán)血月全食”，如此視覺(jué)盛宴，將會(huì)出現(xiàn)于2037年1月31日，大家不要錯(cuò)過(guò)~

參考文獻(xiàn)

[1]張賢哲,肖照明.“血月”成因分析[J].物理教師,2014,35(10):66-67.

[2]左文文.152年來(lái)首次"超級(jí)藍(lán)血月全食",是怎么形成的?

[3]月食-百度百科

[4]部分圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)

撰 稿 人 :科技協(xié)會(huì)科創(chuàng)部　　席鈺杭 張瑞德 陳逸凡

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