2020年震撼上演,揭秘月環(huán)食天文奇觀背后的科學(xué)奧秘
月食的奧秘
月食是一種天文現(xiàn)象,當月球進入地球的半影時,稱為半影食,然而由于亮度減弱極微,難以察覺,故不常被稱作月食,月食主要有兩種形式:月全食和月偏食,月食總是發(fā)生在望(滿月)期間,但并非每個月的望都會發(fā)生月食,這與日食并非每次朔望都發(fā)生的原理相同,月食是指月球被地球的影子全部或部分遮掩的現(xiàn)象。
半影月食是指月球僅掠過地球的半影區(qū),導(dǎo)致月面亮度輕微減弱,這種變化難以用肉眼察覺,因此通常不被注意,地球的直徑大約是月球的四倍,在月球軌道處,地球的本影直徑仍相當于月球的五倍,當?shù)厍蚝驮铝恋闹行拇笾略谕恢本€上時,月亮會完全進入地球的本影,從而產(chǎn)生月全食。
月食又稱為月蝕,是指月球運行進入地球的陰影(分為本影和半影)時,原本可被太陽光照亮的部分,有部分或全部不能被直射陽光照亮,使得地球上的觀測者無法看到普通月相的天文現(xiàn)象。
月球知識全解析
相對于背景星空,月球圍繞地球運行一周所需的時間稱為一個恒星月;而新月與下一個新月(或兩個相同月相之間)所需的時間稱為一個朔望月,朔望月較恒星月長,是因為地球在月球運行期間,本身也在繞日的軌道上前進了一段距離。
關(guān)于月球起源的假說,主要有共振潮汐分裂說、同源說、俘獲說和撞擊成因說四種,盡管前三種假說在解釋月球的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、運行軌道和地月關(guān)系方面各有依據(jù),但在地月成分與自轉(zhuǎn)速度的差異、氧及其他同位素組成的相似性等方面,仍存在一些難以解釋的缺點。
月球表面隕擊坑眾多,直徑大的有近百公里,小的僅10厘米,直徑大于1公里的環(huán)形山總數(shù)多達33000個,占月球表面積的7~10%,月球背向地球的一面布滿了密集的隕擊坑,而月海所占面積較少,月殼的厚度也比正面厚,最厚處達150公里,正面的月殼厚度約為60公里。
日食與地球形狀
月食能夠證明地球的球形結(jié)構(gòu),而日食則不能,月食發(fā)生時,地球位于太陽和月球之間,擋住了太陽的光線,使得月球進入地球的陰影中,這個陰影的邊緣是弧形的,因為地球是球體,所以它產(chǎn)生的陰影也是圓的一部分,月球繞地球旋轉(zhuǎn),同時地球和月球都在太陽光下產(chǎn)生各自的影子。
日食則是當月亮位于地球和太陽之間,擋住了太陽的光線,使得地球上的觀察者看不到太陽,無論地球是圓形還是其他形狀,日食的現(xiàn)象都不會受到影響,日食只能證明月球是一個圓形的球體,而不能證明地球的形狀。
當月球移動到太陽和地球之間,如果三者正好處在一條直線上,月球會擋住太陽的光芒,月球身后的黑影落到地球上,產(chǎn)生日食現(xiàn)象,無論地球是圓形還是方形,觀察到的日食現(xiàn)象都是一樣的,日食只能證明月球是一個圓形的球體,而不能證明地球的形狀。