今年唯一的一次月全食就要來啦!5月26日,我們和月全食不見不散,屆時滿月(由于月球距離地球較近而形成的超級月亮)将會穿過地球的陰影。在所謂的超級月食期間,月亮将會變成磚紅色。
罕見天象“超級血色月全食”登場在即 引發全球“逐月潮”
等等?月全食,顧名思義是地球擋住了太陽的光線,光被擋住了,為什麼月球不是黑色的,而是紅色的呢?
2020年11月30日晚,武漢黃鶴樓和半影月食
那麼我們先來解決光從何處來的問題。
在生活中,我們經常會發現,一根筷子插入水中,筷子在水中看起來(和空氣中不一樣)發生了偏折!這是因為,光線進入不同介質(從空氣到水)造成的。光線在同一介質中(如空氣,太空)是直線傳播的,但是從一種介質到另一種介質時,就會發生我們所熟悉的折射現象。
正是因為有了折射,距離月亮很近的地球,就是擋不住距離月亮很遠的太陽所發射出的光。
地球上的月全食就是月球上的日全食
在月全食發生的時候,太陽光線首先會從太空中進入地球大氣層中,發生一次向内的折射,折射後的光線又從大氣層中傳播到太空中去,又會向内折射,有點像凸透鏡那種原理。兩次折射的光線向内(向地球本影内)很多。在這兩次折射的影響下,原本應該被檔的一幹二淨的光線,還是有一部分光線會照到月亮表面上。
有光,而且是打了折扣的光(兩次折射後折損了不少),這個問題我們已經解決了,那麼為什麼紅色的呢?
月亮從地平線升起的顔色變化圖,圖片作者 Dan Marker-Moore
這就要說到光的散射了。因為太陽光中紅色的光線波長比較長,“穿透力”更強,基本不受大氣層的散射影響而直接穿過地球大氣層照射到月面上,其它波長顔色基本散射了,無法到達月面。
我們熟知的藍天,其實就是容易受分子顆粒散射的短波長藍色光線造成的。同樣的道理,太陽的紅色光線就照到了月面上,使得月面呈現紅色。而且光是打過折扣的光對不對?所以紅色最終呈現的效果就是暗紅色了!
月全食發生時的顔色變化
當然,有時候由于地球大氣層的狀态不同,光線照射到月面上的顔色有所不同,比如深紅色、橙色等。這個複雜條件,其實就是我們正常所說的陰天、霧霾等,最終月亮呈現的顔色也有不确定性。
2019年1月21日,橙紅色血月
這次月食,初虧為17時45分(月亮剛接觸地球本影);食既為19時09分(月亮恰好全部進入地球本影);食甚為19時19分(月亮中心與地影中心相距最近)。不過哦,中國東部地區可見月全食(紅月亮),但月亮高度稍低,雲層稍厚;中國西部地區可見月偏食。
月全食将至,帶着你的小期待,去邂逅這份小确幸吧!
筆者:馮哲,氣象專家。
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