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周六凌晨,一起来看加长版月全食

科普小知识2021-10-31 09:33:51
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周六凌晨,一起来看加长版月全食

7月底,上演了另一部重要的天象剧——月全食。

月全食将在北京时间7月28日凌晨发生。无论你在中国的什么地方,你都将有机会见证它。如果你以前没看过月全食,或者没看够,这次不要错过。

这是因为据报道,月全食持续1小时44分钟,这可能是本世纪最长的月全食。

你可以看将近两个小时的红月。

据估计,月全食在28日的2: 24和6: 19的最后一次接触中遭受了最初的损失。在此期间,月球完全处于地球的阴影中大约1小时44分钟。为什么会持续这么久?什么决定了月全食的时间?

我们知道地球绕着太阳转,月亮绕着地球转。月食的条件是地球在月亮和太阳之间,阻挡阳光。月全食的持续时间与太阳、地球和月亮的位置密切相关。

据中国科学院国家天文台的研究员平劲松说,月全食发生的时间相对较长,这与月亮恰好位于一个遥远的地方并且离地球相对较远有关。

“根据开普勒第三定律,行星以椭圆轨道围绕主要恒星运行,它们每单位时间扫过相同的区域。由于月球在远地点,它以最慢的速度绕地球运行,因此需要很长时间才能穿过地球的阴影。”平劲松说。

解释月全食的持续时间,地球和月亮之间的距离是最常见的原因。但这只是一个因素。

根据平劲松的说法,另一个重要因素是太阳和地球之间的距离。现在夏至刚刚过去一个月,夏至是一年中最遥远的时间。同样根据开普勒第三定律,这也是一年中地球围绕太阳缓慢旋转的时间。

也就是说,当太阳、地球和月亮只是直线运动时,地球运动缓慢,它的影子长时间地遮住月亮,这也将延长全食时间。

这两个因素加在一起形成了本世纪最长的月全食。这两个因素的叠加并不容易。未来几十年可能会有许多次日全食。然而,当月全食发生时,月球不在远地点或地球不在远地点,月全食时间将相对缩短。因此,持续超过1小时40分钟的月全食确实是一个很大的巧合。

如果你见过月全食,你可能已经注意到当它发生时,月球表面会变红。正因为如此,月全食也被称为“血月”。

平劲松解释说,当月全食发生时,月亮处于地球的阴影之下,在地球上肉眼通常看不到。然而,地球的大气层相当于一个球面透镜,一些阳光通过它折射并照射到月球上。

此外,在阳光穿过地球大气层的过程中,除了红光之外,其他波长较短的光大部分被大气层向四面八方散射。波长较长的红光照射在月球上,月球将红光反射到地球上。因此,当月全食发生时,地球上的人看到的月亮是红色的。

日食前后的“公司”

这次月全食的有趣之处在于它位于两次月食的中间。7月13日发生了日偏食,28日清晨发生了月全食,8月11日又发生了一次日偏食。

不到一个月,三部天象剧将陆续上映。他们背后的秘密是什么?

“这也是一个巧合,只是根据太阳、地球和月球的运动规律,它碰巧发生在这段时间里。”平劲松说。

这种巧合也是一个非常有趣的细节调查。这也从太阳、地球和月亮之间的关系开始。

“以地球为参照,太阳围绕地球的轨道称为黄道,周期为一年。月球围绕地球的轨道称为白色轨道,周期为一个月。这两个平面不重合,中间有一个约5° 9 '的夹角。”北京天文馆主任朱进介绍道。

日食的条件是太阳、月亮和地球在一条直线上,月亮挡住了太阳的光线。月食的条件是太阳、地球和月亮在一条直线上,地球挡住了太阳的光线。因此,日食发生在新月,月食发生在满月。

“但是黄道与白道不重合,所以尽管新月和满月频繁出现,太阳、地球和月亮的位置并不总是形成一条直线,所以可能不会有日食或月食。”朱进说,只有当太阳位于黄道和白道的交叉口附近,并且同时有新月或满月时,才会有日食或月食。

朱进说,这次在两次月食之间发生了一次月全食,巧合的是,太阳最近移动到了黄道和白道的交点附近,而月亮也在向交点移动,出现了一个新月,因此发生了日食。半个月后,月亮移动到交点附近,赶上了满月,出现了另一次月全食。半个月后,月亮又变成了新月。太阳仍然在交点附近,到月亮交点的距离也不远,所以将会有另一次日食。

日蚀和月蚀哪个更常见?根据地球和月亮的定律,太阳和月亮的日食和月食大约每18.6年重复一次。在每个周期中,日食的概率比月食的概率高40%左右——日食一年发生约2.1次,月食一年发生约1.5次。

然而,由于日食发生时地球上的阴影区域很窄,考虑到日食和月食在同一区域和地球上可见区域的可见度,月食的可见概率高于日食的可见概率平劲松说。

天文观测的珍贵窗口

随着人类科学的进步,月全食有了科学的解释,不再被认为是“狗吃月亮”或不祥的征兆。事实上,作为一种相对独特的天文现象,月全食是科学家观察天文学的一个宝贵窗口。

平劲松说,历史上对月全食的观测使人类认识到地球是圆的,也支持日心说取代地心说。自从牛顿定律和开普勒定律被用来计算地球的轨道和月球的轨道,天文学家开始利用月全食来观察月球对其他恒星的覆盖。

这个观察有几个功能。

一是因为恒星宿的位置相对已知。通过观察月全食,即使没有探测器飞向月球,它也能精确地测量出月球的形状及其边缘的形状。另一方面,在精确测量了月球的形状之后,根据地球和月球的运动规律,当恒星覆盖月球的现象发生时,可以通过观测来估计暗星和弱星的空间位置。

此外,当月全食发生时,月球探测器也可以用来探测由月全食引起的月球空间环境的变化。因为在这种时候,太阳风会突然被地球阻挡,月球表面的电离效应会发生很大变化。

说到月球探测器,月全食也会对它们产生一些影响。

据平劲松说,月球探测器通常使用太阳能作为能源。如果发生月全食,这相当于暂时“切断食物”并失去其能量来源。此外,没有光,探测器将处于极低的温度环境,这反过来需要大量的电能。因此,这的确是一个艰难的时期。

因此,月球探测器在设计过程中一般会考虑月全食的影响。如果发生月全食,帮助月球探测器“存活”的一个有效方法是关闭其他高能耗任务,这样剩余的能量就可以保持基本运行而不会冻结。