月全食:你了解多少

2015-10-24 10:27 作者:admin 来源:
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  4月4日,全球迎来月全食,中国境内大部可见。这次月全食在亚洲(除西部)、北冰洋部分区域、印度洋东部、大洋洲、太平洋、北美洲西部、南美洲西部、南极洲大部等地区均可看到。

  疑问:

  此次月全食有何不同?月全食发生是否有规律?发生的时间、可见地点又是如何计算的呢?

  解答:

  “此次月全食与以往相比,最大的不同点在于全食期的时间短,只有12分钟。时间如此之短是百年内罕见的。”中科院紫金山天文台科普部主任张旸在接受《中国科学报》记者采访时表示。

  据介绍,当太阳光照射在地球上时,会在地球背面拖出一个阴影。如果月球运行时,部分或全部进入地球的阴影,就会发生月偏食或月全食的天象。发生月食时,地球的空间位置是在太阳和月球之间,三个天体恰好或几乎成一条直线。月食总发生在农历十五左右。

  “每次发生月全食的时候,月亮经过地影的路径并不相同,有时候离地影中心很近,带来很长时间的全食;而有时月亮的路径会贴近地影边缘,这样就会带来很短的全食,本次月全食就是这样。”张旸说。月全食发生时,从月球刚刚进入地影的半影,到它从半影的另一端完全出来,往往要持续长达几个小时的时间。这个过程可以大致分为七个节点(食相),不同时间点有着不同的景象。

  据介绍,由于月球绕着地球自西向东运转,且转动的角速度快于地球相对于太阳公转的角速度,因此月全食发生时,月球总是从地影偏西侧开始进入半影,与半影外切的时刻,就叫作“半影食始”,这是整场月全食的开始。接下来月球将迎来刚进入本影的时刻,称为“初亏”,这时月球与本影外切,月偏食开始。之后月球整体进入本影,与本影内切,称为“食既”,全食阶段由此开始。再往后,月球将进入到本影最深处,月球中心与本影中心的距离达到最小值,这是月全食高潮的时刻,称为“食甚”。之后的过程与前面类似但相反,分别称为“生光”“复圆”“半影食终”。

  “月全食最具观赏性的时段是从食既到生光之间的全食时期,这时候月亮整体处于地影的本影之中,但并非不可见,而是呈现暗淡的微红色。这是由于地球表面浓厚的大气将一部分波长较长的太阳光(偏红色)折射到月亮上,从而使月亮变成暗红色。”张旸说。此时月亮的整体亮度很低,原本淹没在其周围的星光会纷纷呈现出来,形成众星捧月的壮丽景象,极具观赏性。

  紫金山天文台副研究员、历算专家成灼则介绍说:“因为月亮绕地球运动和地球绕太阳运动都有规律,因此月食发生也会有一定的规律。”最著名的周期就是沙罗周期,即223个朔望月(月面盈亏变化周期)长度,也正好大致等于19个食年(太阳从黄白交点起运行再回到这个交点的周期)、242个交点月(月亮从黄白交点起运行再回到这个交点的周期)。经过一个沙罗周期,太阳、地球、月亮这三个天体的相对位置大致回复到一个周期以前的情况,但不会完全一样,因此不能代替月食的精确预报,月食的精确预报是在太阳、地球、月亮的高精度位置预报的基础上根据月食理论计算出来。

  “月全食并非每年都发生,大概两年轮空,如2012、2013年没有,2014、2015年有,2016、2017年没有,2018、2019年有。”成灼说,日月食的预报已比较成熟。国内外都有刊登几千年日月食发生时间和类别的日月食典,准确详细预报则刊登在每年的天文年历上。

  通常在月食的预报图中,示意图中还会出现“方位角”和“月亮在天顶地点”等术语。“方位角即月食发生时月面与地影的切点在月面上的位置,以角度度量,自月面北点向东起算。”成灼说,“月亮在天顶的地点即该食相时刻月亮正位于天顶的地面地点。简单地说,就是月亮和地心的连线在地球表面的交点。地球上以该点为中心的半球区域内都可以看到此时的月亮,即可以看到该食相。”