日常天文学课上的月食:日偏食、日全食和半影月食分别是如何形成的?
在古代,人们并不了解日食发生的科学道理,对日食的恐惧不亚于对日食的恐惧。外国有说法,哥伦布在16世纪初航行到南美洲的牙买加,与当地土著发生冲突。哥伦布和他的水手被困在一个角落里,没有食物和水。形势非常危急。懂点天文学的哥伦布知道那天晚上会有月全食,就对土人喊:“不带吃的,就没月光!”晚上,哥伦布的话应验了,没有月光。当土著人看到这一幕时,他们害怕了,于是他们很快与哥伦布讲和。
月食是一种特殊的天文现象,是指当月球移动到地球的阴影部分时,月球与地球之间的区域会因为太阳光的照射而被地球遮挡,月球会发生缺失。此时,太阳、地球和月亮正好(或几乎)在同一条直线上。日食可分为三种:日偏食、日全食和半影食。日食只能发生在农历的十五左右。
当月球只有一部分进入地球的本影时,就会出现月偏食;当整个月亮进入地球的本影时,就会发生月全食。至于半影月食,是指月球刚好经过地球的半影区,导致月球的亮度极其轻微地减弱,肉眼很难看出区别,所以不被人们注意到。
地球的直径大约是月球的四倍。在月球轨道上,地球的本影直径仍然是月球的2.5倍。所以当地球和月球的中心大致在同一条直线上时,月球就会完全进入地球的本影,从而产生月全食。但如果月球始终只有一部分被地球的本影覆盖,即只有一部分月球进入地球的本影,就会发生月偏食。月球上不会有日环食。因为月球比地球小得多。太阳的直径比地球大得多,地球的阴影可分为本影和半影。如果月球进入半影,太阳光也会被遮挡。这种现象在天文学上被称为半影月食。
由于半影区太阳仍然很强,月球表面的亮度只是略有减弱,大多数情况下,半影月食不容易用肉眼分辨。一般情况下,因为不容易被发现,所以不叫月食,所以日全食和日偏食只有两种。
此外,由于地球的本影比月球的本影大得多,这也意味着在发生月全食时,月球会完全进入地球的本影,因此不会发生月食。
日食的次数一年发生两次,最多三次,有时一次也没有。因为正常情况下,月球要么从地球本影上方穿过,要么从下方离开,很少穿过或部分穿过地球本影,所以一般情况下不会发生月食。据观测数据统计,每个世纪的月食、偏食和全食在半影中所占的百分比约为36.60%、34.46%和28.94%。