好消息！2020年一共會出現四次超級月亮，而最近的一次就在2月9号，之後幾次分别是：3月10号，4月8号和5月7号。

提到月亮，大家肯定會非常的熟悉，畢竟我們在夜晚能看到的最亮的天體就是月球了。古人還給月亮起了很多好聽名字：婵娟，玉盤，玄兔等等。

月亮最大的特點就是變化無常，每個月不僅能看到月亮的陰晴圓缺，有時候還能看到月全食，月偏食等天文奇觀。而月球作為地球唯一的衛星，是時候來了解一下和月球軌道變化下的天文現象所包含的科學原理！

潮汐鎖定是怎麼來的？月球會自轉嗎？

可能大家都聽說過，月球正是因為被地球潮汐鎖定，所以才會總是以一面朝向地球。那麼潮汐鎖定是怎麼來的？

目前最主流的說法認為，45億年前一個行星撞上了地球，其中一部分留在了地球上，另一部分碰撞後的碎片則抛向了宇宙，但在地球引力的作用下，這些碎片還會留在地球附近。随着時間的推移，這些碰撞後的碎片慢慢的彙集成了一個星球，圍繞着地球進行自轉，這就是月亮的來曆。

地球上海洋的潮汐變化就是因為月亮對地球産生的引力作用，地球自轉的時間是24小時，而月亮的公轉周期則是30天左右，這麼一來，月球的引力就會對地球的自轉起到了減速作用，産生最直接的影響就是海水的漲落。

月亮就這樣不斷的減緩地球自轉的速度，導緻地球自轉時間變慢。根據科學家估計，10億年前，地球自轉一圈隻需要10幾個小時。

力的作用都是相互的，地球也會對月亮産生潮汐變化，月球上雖然沒有海水，不過月球上的岩石會在地球的引力下産生流動同時消耗能量，讓月球的自轉減速。

當月球自轉的速度減慢到和公轉速度相同的時候，地球就不會再對月球産生減速作用，這時兩者達到了同步，月亮也就被地球潮汐鎖定了。

“超級月亮”的條件：最近和最圓！

在宇宙中，完美的圓形軌道是不存在的，所有的行星公轉軌道都是橢圓形，橢圓擁有兩個焦點，當兩個焦點之間距離越近，橢圓就越“圓”。當然月亮也不例外，這就導緻了一個問題：近地點和遠地點的出現（對地球來說，也有近日點和遠日點）。

所謂的超級月亮（supermoon）就是當月亮在近地點時發生滿月或者新月的一種現象，所以從科學定義來講，叫近地點滿月才更準确。

這時我們看到的月亮會比平時更大，并且更亮。如果和遠地點的滿月相比較，視覺效果要大14%，亮30%。一般元宵節或者中秋節的時候，恰逢既大又亮的月亮，自然也就廣泛引起人們的關注。

當然更多情況，我們看到的月亮都是處于近地點和遠地點之間。不過超級月亮，并不算是特别罕見的天文現象，理論上來講，一年應該應該 至少3-4次近地點滿月。

然而由于月球的軌道也在發生着變化，月亮的近地點距離在35.64萬千米~37.04萬千米之間，月亮的遠地點距離在40.4萬千米~40.67萬千米之間，所以超級月亮中，如果近日點達到了35萬千米，還會出現超-超級月亮。

月球天平動：為何會多出9%？

月球的公轉軌道的平面和太陽系的平面存在一個夾角，這個角大約是5.15度。所以當月球繞地球公轉一圈，會産生不同程度的上升或下降，再加上月球在近地點的速度更快，而遠地點速度更小，就會造成月球公轉時發生輕微的擺動，正是因為如此，我們才能多看9%的月球表面。

月球天平動是一個複雜的振動，它是由多種原因共同造成的。

• 經度天平動，這是由于月球公轉軌道是橢圓造成的，當月球在近地點和遠地點公轉速度不同，但是月球自轉速度卻始終保持不變所造成的，結果就是我們能多看到月球的兩側，也就是左右擺動。
• 緯度天平動，這是由于月球自轉軸對于公轉平面有稍微的傾斜造成的，類似于地球繞太陽公轉産生四季變化的原理，結果就是月球上下之間的擺動。
• 周日天平動，這是由于地球自轉造成的，它使地球上的觀測者從地月中心連線的西側轉至東側，所以會多看見一些月球的東側，然後再多看見一些月球的西側。但這種影響最小，兩側隻多看到30公裡的區域。

這三種影響共同作用于月球，就産生了月亮的進動現象，這就是月球的天平動。

月食，日食，血月和藍色月亮。

說到月食，大家肯定都知道，這是當太陽，地球和月亮在同一直線上時（所以月食一定發生在滿月的晚上）發生的一種現象。按說月球每個月都會公轉一圈，為何我們不能每個月都看到月食？

其實這也是因為月球繞地軌道（白道面）和太陽系平面（黃道面）存在傾斜角造成的，月球會周期性的穿過太陽系平面，當滿月時，月球不在黃道面上，我們就看不到月食，不過可以确定的是，每年至少可以發生2次月食。

日食則是太陽，月亮地球在同一直線上時的現象（一定發生在農曆初一當天），但上因為地球軌道（黃道）與月球軌道（白道）成5°9′交角，所以并不是每個月都能看到。

相比于日食食，月食發生的時間（月球從進入到走出地影）是十分長的，平均需時數小時，月全食時間最長可長達1小時47分鐘，而日全食最長卻隻有長達7分31秒。

血月一般發生在月全食的時候，雖然理論上講。我們看到的應該是一片黑暗，但是由于大氣層把紫、藍、綠、黃等顔色的光都吸收掉了，隻剩下紅色的光可以穿透進來，所以我們才能看到血紅色的月亮。

可惜的是，藍色月亮卻并不意味着看到的月亮一定會是藍色，通常情況下，每個月都有一個滿月，但是每隔兩三年就會額外的多出現一次滿月（和農曆下的置閏是一個道理），藍月這個名詞在西方最常用的意義是隐喻不常發生的事件，所以才叫藍月。

不過我們有時候确實能看到藍色的月亮，這是因為大氣受到污染，而并不是來自宇宙的因素。

最後我們來總結一下。

• 月球被地球潮汐鎖定，但由于月球天平動，所以我們能看到59%的月球表面。
• 由于月球軌道的偏心率，所以才會出現超級月亮等天文現象。
• 同理由于黃道面和白道面夾角的存在，所以我們并不能每個月都看到月食和日食。

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