7月底又有天文大戲上演——月全食。
這次月全食將出現在北京時間7月28日凌晨， 不管你在中國什么地方， 都將有機會目睹。 如果以前沒有認真欣賞過月全食， 或者沒看夠， 這次千萬別錯過。
因為， 據報道這次月食的全食階段長達1小時44分鐘， 可能是本世紀持續時間最長的月全食。
可觀賞紅月亮近兩小時
據測算， 此次月全食于28日2時24分發生初虧， 6時19分復圓。 其間約1小時44分鐘， 月球完全處在地球陰影中。 為什么持續時間這么久?月全食的時間又是由什么決定的?
我們知道， 地球繞著太陽公轉， 月球又繞著地球公轉。
中科院國家天文臺研究員平勁松介紹， 這次月全食的時間比較長， 與月球恰巧位于遠地點， 與地球的距離比較遠有關。
“根據開普勒第三定律， 行星沿橢圓軌道繞主星體運轉， 它在單位時間掃過的面積相等， 由于月球位于遠地點時， 是繞地球公轉速度最慢的時候， 因此穿過地球陰影的時間就長。 ”平勁松說。
解釋月全食持續時間， 地月距離是最老生常談的原因。 但是這只是其中一個因素。
平勁松介紹， 還有一個重要的因素是日地距離。 現在夏至剛過去一個月， 夏至是一年當中日地距離最遠的時候。
也就是說， 在太陽、地球、月球正好運行到一條直線上時， 地球運轉速度比較慢， 其陰影遮擋月亮的時間比較長， 這也會使月全食的時間加長。
兩個因素疊加起來， 就形成了本世紀持續時間最長的月全食。 這兩個因素的疊加可并非易事。 未來幾十年內可能還會發生很多次月全食。 但月全食出現時， 月球并不位于遠地點， 或者地球并不位于遠日點， 月全食時間都會相對縮短。 所以這時長1小時40多分鐘的月全食真可謂大大的巧合。
假如你曾看過月全食， 也許曾留意， 月全食出現時， 月亮表面會變得紅通通的。 正因如此月全食又被稱為“血月”。
平勁松解釋說， 發生月全食時， 月球處于地球的影子里， 按說在地球上用肉眼看不到月球。 但是地球的大氣相當于一個球狀透鏡， 一部分日光通過這個球狀透鏡發生了折射， 照到了月球上。
而且， 在太陽光穿過地球大氣的過程中， 除了紅光之外， 其他波長較短的光大多被大氣層散射向四面八方。 波長比較長的紅光照到月亮上面， 月亮又把紅光反射到地球上。 所以發生月全食時， 地球上的人們看到的月亮紅通通的。
前后都有日食“奉陪”
這次月全食的有趣之處還在于， 它位于兩次日食中間。 7月13日發生了一次日偏食， 28日凌晨發生月全食， 等到8月11日又會出現一次日偏食。
不到一個月內， 三場天文好戲連連看， 背后又有什么奧妙?
“這也是一種巧合， 只是按照太陽、地球、月球的運動規律， 碰巧在這段時間出現了這種現象。 ”平勁松說。
這個巧合細究起來， 也是一件很有意思的事。 這還得從太陽、地球、月球之間的關系說起。
“以地球為參照物， 太陽繞地球運動的軌道被稱為黃道， 周期為一年。 月球繞地球運動的軌道被稱為白道， 周期為一個月。 這兩個平面并不重合， 中間存在大概5°9′的夾角。 ”北京天文館館長朱進介紹。
出現日食的條件是， 太陽、月球和地球在一條直線上， 月球擋住了太陽的光線。 出現月食的條件是， 太陽、地球、月球在一條直線上， 地球擋住了太陽的光線。 所以日食發生在新月時， 月食則發生在滿月時。
“但黃道和白道并不重合， 所以雖然新月和滿月頻繁出現，
朱進介紹， 這次出現兩次日食“夾”一次月全食的情況， 巧就巧在， 太陽最近運行到了黃道和白道的交點附近， 月球也正往交點方向運行， 而且出現新月， 因此發生了日食。 半個月后， 月球運行到交點附近， 趕上滿月， 又出現了月全食。 再過半個月， 月球又變成了新月， 太陽仍在交點附近， 月球距離交點也不遠， 所以還會出現一次日食。
日食和月食， 到底哪個更常出現?平勁松介紹， 根據地球和月球運行規律， 大約每18.6年日月食的發生規律就會大致重復一次。 在每個周期里，日食發生的概率高于月食約40%——日食每年約發生2.1次，月食每年約發生1.5次。
“但由于日食發生時，在地球上的陰影區范圍窄小，從同一個地區日食、月食的可見情況以及日食、月食在地球上可見區域面積考慮，月食的可見概率還是高于日食的。”平勁松說。
天文觀測的寶貴窗口
隨著人類科學的進步，月全食有了科學的解釋，不再被看作“天狗吃月亮”或不祥之兆。其實，作為一種比較獨特的天象，月全食是科學家進行天文觀測的寶貴窗口。
平勁松介紹，歷史上對月全食的觀測，讓人類認識到地球是圓的，也支持了日心說取代地心說。自從有了牛頓定律和開普勒定律來演算地球軌道、月球軌道之后，天文學家又開始利用月全食來觀測月球對其他恒星的遮掩現象。
這種觀測有幾個作用。
一個是由于恒星的位置相對已知，通過對月全食進行觀測，即使沒有探測器飛到月球上去，也能夠精確測量月球形狀和邊緣的形貌。反過來，在精確測量月球的形狀之后，依據地月運動規律，在發生恒星遮掩月球現象時，可以通過觀測來推測暗弱恒星的空間位置。
此外，在發生月全食時，還可以通過月球探測器來探測月全食導致的月球空間環境的變化。因為這種時候，太陽風會突然被地球遮擋，月球表面的電離效應會發生很大變化。
說到月球探測器，月全食也會對它們產生一些影響。
平勁松介紹，月球探測器一般以太陽能作為能量來源，一旦發生月全食，就相當于暫時“斷糧”，失去了能量來源。而且，沒有了光照，探測器會處于極端低溫環境，反過來又需要耗費大量電能。所以對它來說，確實是比較難熬的時光。
所以月球探測器在設計過程中一般也會考慮到月全食的影響。假如真的碰上了月全食，一個幫助月球探測器“熬”過來的有效辦法就是關閉其他高耗能工作任務，使剩余的能量能夠維持其基本運轉，且不被凍壞。(記者 劉園園)
在每個周期里，日食發生的概率高于月食約40%——日食每年約發生2.1次，月食每年約發生1.5次。“但由于日食發生時，在地球上的陰影區范圍窄小，從同一個地區日食、月食的可見情況以及日食、月食在地球上可見區域面積考慮，月食的可見概率還是高于日食的。”平勁松說。
天文觀測的寶貴窗口
隨著人類科學的進步，月全食有了科學的解釋，不再被看作“天狗吃月亮”或不祥之兆。其實，作為一種比較獨特的天象，月全食是科學家進行天文觀測的寶貴窗口。
平勁松介紹，歷史上對月全食的觀測，讓人類認識到地球是圓的，也支持了日心說取代地心說。自從有了牛頓定律和開普勒定律來演算地球軌道、月球軌道之后，天文學家又開始利用月全食來觀測月球對其他恒星的遮掩現象。
這種觀測有幾個作用。
一個是由于恒星的位置相對已知，通過對月全食進行觀測，即使沒有探測器飛到月球上去，也能夠精確測量月球形狀和邊緣的形貌。反過來，在精確測量月球的形狀之后，依據地月運動規律，在發生恒星遮掩月球現象時，可以通過觀測來推測暗弱恒星的空間位置。
此外，在發生月全食時，還可以通過月球探測器來探測月全食導致的月球空間環境的變化。因為這種時候，太陽風會突然被地球遮擋，月球表面的電離效應會發生很大變化。
說到月球探測器，月全食也會對它們產生一些影響。
平勁松介紹，月球探測器一般以太陽能作為能量來源，一旦發生月全食，就相當于暫時“斷糧”，失去了能量來源。而且，沒有了光照，探測器會處于極端低溫環境，反過來又需要耗費大量電能。所以對它來說，確實是比較難熬的時光。
所以月球探測器在設計過程中一般也會考慮到月全食的影響。假如真的碰上了月全食，一個幫助月球探測器“熬”過來的有效辦法就是關閉其他高耗能工作任務，使剩余的能量能夠維持其基本運轉，且不被凍壞。(記者 劉園園)