因為有很多動畫，強烈建議看視頻，看視頻，看視頻??2021年的5月26號，已經(jīng)上演了一場超級月全食。月全食大家都明白是什么意思，但是為什么說今年這次月全食是超級月全食呢？因為5月26號恰逢超級月亮。要知道，月亮是地球的天然衛(wèi)星，沿著一條橢圓軌道，繞著地球轉(zhuǎn)圈圈。盡管太陽系的大行星和大號衛(wèi)星的運行軌道都比較接近一個正圓，但是，多多少少還是有一點偏心的。月球軌道距離地球最近的時候大概是36萬公里，最遠(yuǎn)的時候達(dá)到40萬公里，平均一下，大概是38萬公里。這也就是我們最常使用的地月距離。天文上的數(shù)字，我們是沒有什么切身感受的，知道個大概也就足夠了。如果滿月的時候，正好碰上月球運行到近地點，那么月亮就顯得大一號。如果碰上月球運行到遠(yuǎn)地點，那么月亮就顯得小一號，最大最小之間能相差12%。所以，運行到近日點恰好碰上滿月的話，那就被稱為超級月亮。不過，這不是一個天文學(xué)概念，只是一個比較有趣的自然景觀吧。正巧，昨天本來應(yīng)該是超級月亮，但是恰好碰上了月全食，所以這就被稱為“超級月全食”。要知道，我也是天文攝影愛好者，當(dāng)年擺弄過一陣子望遠(yuǎn)鏡。但是上海陰雨天多，萬里無云的日子少，周末恰好碰上萬里無云的機會就更少了，望遠(yuǎn)鏡一直在積灰，也用不上幾次。所以呢，后來我就不玩兒了，我就改玩兒自媒體了。這次，我本想把望遠(yuǎn)鏡拿出來開個光，結(jié)果上海又是下大雨。我自己只能看網(wǎng)絡(luò)直播超級月全食過過癮了，氣死我了。對于日食和月食，我們其實并不陌生。古人總是說天狗吃月亮。其實現(xiàn)代人早就知道，月食其實就是月亮正好轉(zhuǎn)到了地球的陰影里。網(wǎng)絡(luò)上也經(jīng)常能看到這樣的視頻告訴你：月球圍著地球轉(zhuǎn)，地球在陽光的照耀下，會出現(xiàn)陰影區(qū)；完全照不到的地方叫本影，如果太陽直射被遮擋了一部分，那么這個地方就是半影區(qū)；月亮恰好完全走進了本影區(qū)，那就是月全食；如果只有一部分走進本影區(qū)，沒有完全遮住，還露出一部分，那就是月偏食。還有所謂的半影月食，月亮完全沒有進入本影區(qū)，但是進入了半影區(qū)，這就叫做半影月食。月球像是涂了個漸變色，一邊深一點，一邊淺一點。但是，半影月食我曾經(jīng)觀察過，不怎么看得出來，因為月亮只是變暗一點，如果天空不是特別晴朗，透明度特別好，你也無法分辨到底是天氣不好，空氣透明度低造成的變暗，或者是霧霾，或者是半影月食造成的變暗。而且，大月亮顯得比較亮，表面稍微變黑一點，人眼睛也不怎么容易分辨。但是啊，我小時候一直有一個疑問，就像一般的科普說明圖片上所畫的那樣，月食應(yīng)該是每個月都會發(fā)生的。地球那么大，影子也很大，月亮轉(zhuǎn)到太陽的相反方向，很難不被地球擋住。如此說來，怎么可能存在滿月呢？小時候的我是根本想不通的。因為孩子很難在腦子里建立復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)。等我長大一點，看的書多一點了，我這才知道，地球繞太陽旋轉(zhuǎn)的這個橢圓叫做黃道。月球軌道平面和黃道平面之間有個大約5度的夾角。只有月亮運轉(zhuǎn)到兩個面的交叉點上，而且恰好是太陽、地球、月亮在排成一條線，這才有可能發(fā)生月食。如果是恰好月亮運行到翹得比較高的地方，那就不會被地球擋住，我們就可以看到一個滴流圓的滿月。道理說得通，但是我總覺得，上翹5度其實也沒多少啊。后來才發(fā)現(xiàn)，這是科普書上的圖片誤導(dǎo)了我，圖片總是比數(shù)字留下的印象更深。況且，人對于38萬公里之類的大數(shù)也沒多少概念，對地球有多大也沒有什么切身體會。太陽、地球、月亮之間的關(guān)系，根本不是圖片上畫的這個樣子。這段視頻的畫面寬度是1920像素，我們假設(shè)太陽是個15像素的小圓點，那么地球在什么地方呢？在1600像素之外。地球我就沒法畫了，因為地球連1/10像素都不到，這才是太陽系的真實比例。這么說吧，太陽的大小，相當(dāng)于你用肉眼看10米外的一個燈泡，大概就這個比例吧。正因為太陽極其遙遠(yuǎn)，所以，我們地球上的人可以把太陽當(dāng)做平行光。但是，月球也不算近，在40萬公里以外假如豎一個屏幕，我們就可以看到地球留下一個大影子。這是我用三維軟件渲染的效果。因為太陽不是個標(biāo)準(zhǔn)的點光源，而是一個直徑140萬公里的巨大光球。所以，影子是有虛邊的。當(dāng)月球走進了這個陰影區(qū)死黑的部分，就會發(fā)生月全食，擦邊走就是半影月食。但是，在月全食的時候，我們?nèi)匀荒芸吹揭粋€古銅色的月亮。這就是所謂的“紅月亮”。按理說，月球進入地球的陰影，應(yīng)該沒有光照才對啊？但別忘了，地球上是有大氣層的，陽光穿過地球側(cè)邊的大氣層，發(fā)生了折射，拐個彎，繞開了地球這個障礙物，照亮了月球表面，但是因為大氣分子對藍(lán)光散射比較厲害，只有紅光能穿透大氣層，照射到月亮上，所以月亮顯得有點紅。大家從畫面上也可以看得出，這才是真實的地月關(guān)系。其實距離非常遠(yuǎn)，看起來地球和月球都不大。地球留下的那一道陰影區(qū)其實也不算粗。月球軌道平面和黃道面的夾角是5度，月球要想恰好從地球的陰影里走過，概率不大。月球一般是從上邊或者是下邊過去的。所以，我們才能看到滿月。月食經(jīng)常出現(xiàn)，大概一年有兩次機會，月全食占了一半左右。算上今年2021年，一直到2029年，一共會有21次月食，9次是月全食。今年的11月19號還有一次月偏食。明年還有兩次月全食，一次是5月16號，一次是11月8號。不過5月16號那次是北京時間中午，我們是大白天，美國人民有眼福了。11月8號那一次是傍晚7點鐘食甚，高度大概是25度。天王星緊挨著月球，是一顆六等星，大家不妨用望遠(yuǎn)鏡找一下。沒有光污染的情況下，天王星應(yīng)該是肉眼可見的，但是你分辨不出來是哪一顆，6等星太多了嘛。這次是在月亮邊上，距離非常近，大家總不會認(rèn)錯了對吧。海王星是一顆8等星，相比天王星就暗多了，很難找。業(yè)余天文觀測要是能看見，那就算本事大了。冥王星就別想了，要動用大型天文望遠(yuǎn)鏡才行。假如太陽是個大頭針這么粗，冥王星的軌道在5米之外。太陽光照射到地球，只需要8分19秒，照到冥王星需要5.5小時。整個太陽系大概是1光年半徑，照太陽相當(dāng)于大頭針這個比例進行換算，大概是9公里之外吧。但是這么大地方之內(nèi)的所有東西，都被針尖大的太陽引力所統(tǒng)轄，老老實實的按照軌道去運行。引力真是個神奇的玩意兒。所以啊，想在普通顯示器上按照真實比例來繪制太陽系的星球，難度實在是太大了，根本就放不下。所以我們也不能怪那些科普圖片，我們自己心里有數(shù)就好了。就說這么多吧。
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