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五月二十六日月全食看点多 一起去上“天文课”
2022-09-23

5月26日,全球即将迎来一次月全食,在亚洲东部、印度洋东部、大洋洲、太平洋、北美洲西部、南美洲西部、南极洲可见,在亚洲东部和东南部可见带食月出——被地影遮挡的“红月亮”从地平线升起。

此次全球月食开始于北京时间5月26日17时45分,此时月面开始缺蚀(初亏)。到19时9分,月球完全进入地影(食既),19时19分达到最大遮挡(食甚)。19时28分月亮开始重现光芒(生光),20时53分月面走出地影(复圆)。我国除西藏西部、新疆西部以外地区看不到月食外,其他地方都能见到月亮“带食而出”,越往东的地区,看到的月食越完整,全食持续时间也更长一些。

月全食露面

我们知道,当月球运行到地球和太阳之间,并且三者几乎成一条直线时,月球进入到地球的影子中,就发生月食。这时的月亮是满月,也就是农历的十五前后。由于月球的绕地轨道和地球的绕日轨道并不在同一个平面上,而是存在着5°09"的夹角,满月经常会在日地连线上方一点儿或下方一点儿经过,不会被地球影子遮挡,所以并不是每个十五都有月食。

月食成因示意图。(天体大小、位置未按比例)

北京天文馆 张一洁 绘

发生月食的时候,对着月亮的这半个地球上的人们,都可以观赏到它。月食的整个过程,就像是大自然给我们上的一堂免费天文课,而参与的人数超过几十亿!古希腊天文学家阿里斯塔克就是通过观测月全食,求出了地球影子和月球直径的比值,并进一步估算出了地月距离。

月食包括月全食、月偏食和半影月食三类。当月球完全被地球本影笼罩时,发生月全食;当月亮表面只有一部分被地球本影遮挡时,发生月偏食;当月球只经过地球的半影区时,发生半影月食,这时月亮的亮度变化很小,肉眼几乎分辨不出来。在所有月食中,月全食约占35%,月偏食约29%,半影月食约36%。

“红月亮”现身

观测月全食时,最值得注意的是月亮的颜色变化。偏食阶段的月亮半白半暗,可以看到它从暗黄白色变成橙色、古铜色、红褐色。进入全食阶段,月亮也不会消失不见,我们还能看到一轮暗如紫铜的红色满月。这时大部分月面都是饱和度很低的红黑色,在环形山较多的月面南部区域则因反照率较高而呈较亮的橙红色,十分特别。地球大气中尘埃和云量的不同,也会让每次月全食都呈现出不同的颜色。

现在由于大气污染,“红月亮”其实已屡见不鲜了,但这主要是由于雾霾所致,或可叫做“霾月亮”。这是发生“瑞利散射”的结果:月光穿过地球大气时,会被大气分子和小颗粒污染物散射,波长越短散射得越厉害。地平附近的月亮,和它位于高处时相比,月光穿过的大气要厚上几倍,波长较短的蓝光几乎被散射殆尽,波长较长的红光部分虽然也因散射而强度大减,但仍足够抵达人眼。这时的月亮就呈红色或暗橙色。

月全食时的月亮,才是天文爱好者们眼中“正宗”的“红月亮”。此时地球挡住了太阳射向月亮的光芒,阳光中的蓝光被地球大气散射,一部分红光可以穿过大气抵达月面,再被月亮反射回来,形成暗红色的满月。“红月亮”比“霾月亮”更暗,也比超级月亮更加罕见,在同一地方差不多每5年能见到两次。下一次,我国境内可见的月全食,要到2022年11月8日,再下一次则要等到2025年9月8日了。

“超级月亮”加持

“超级月亮”并不是一个天文学术语,可以算作一种俗称,指的是运行到近地点附近的满月。月球在一个椭圆轨道上围绕地球(准确地说为地月系质心)公转,当它运行到远地点时,视直径为29"22"左右;而当它位于近地点时,视直径可达33"26",比远地点大14%,面积大了约30%。如果此时恰逢满月,我们就会见到又大又亮的“超级月亮”。根据月相的变化周期(称为朔望月,平均长度为29.53059日),以及月球经过近地点的周期(称为“近点月”,平均长度为27.55455日),可以看出“超级月亮”也是个周期性事件,而且周期并不算长,为413天左右,约等于15个近点月和14个朔望月,也就是说,每14次满月中,就会出现一次“超级月亮”。

5月26日的“红月亮”,视直径达33"26",相当值得期待。晚上19点10分左右,在我国东北最东部和东南沿海地区,例如厦门将看到一轮黯淡的红色圆月贴着地平线出现在东偏南方向的低空,不过此时大气消光比较厉害,加上全食阶段的月亮本身很暗,大家不妨挑战一下,看看能否捕捉到它。

(作者系北京天文馆副研究员,“大手拉小手”科普志愿者)