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月食的形成原因與科學(xué)研究

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  月食是一種特殊的天文現(xiàn)象,指當(dāng)月球運(yùn)行至地球的陰影部分時(shí),原本可被太陽光照亮的部分,有部分或全部不能被直射陽光照亮,使得位于地球的觀測(cè)者無法看到普通的月相的天文現(xiàn)象。下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹月食的相關(guān)知識(shí)。

  月食的形成原因與科學(xué)研究:

  在一般情況下,月亮不是從地球本影的上方通過,就是在下方離去,很少穿過或部分通過地球本影,因此,一般情況下就不會(huì)發(fā)生月食。每年月食最多發(fā)生3次,有時(shí)一次也不發(fā)生。 地球在背著太陽的方向會(huì)出現(xiàn)一條陰影,稱為地影。地影分為本影和半影兩部分。本影是指沒有受到太陽光直射的地方,而半影則只受到部分太陽直射的光線。月球在環(huán)繞地球運(yùn)行過程中有時(shí)會(huì)進(jìn)入地影,這就生成月食現(xiàn)象。

  當(dāng)月球整個(gè)都進(jìn)入本影時(shí),就會(huì)發(fā)生月全食;但如果只是一部分進(jìn)入本影時(shí),則只會(huì)發(fā)生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。 在月全食時(shí),月球并不是完全看不見的,這是由于太陽光在通過地球的稀薄大氣層時(shí)受到折射進(jìn)入本影,投射到月面上,令到月面呈紅銅色。視乎月球經(jīng)過本影的路徑及當(dāng)時(shí)地球的大氣情況,亮度在不同的月全食會(huì)有所不同。 有時(shí)月球并不會(huì)進(jìn)入本影而只進(jìn)入半影,這就稱為半影月食。在半影月食發(fā)生期間,月亮將略為轉(zhuǎn)暗,但它的邊緣并不會(huì)被地球的影子所阻擋。

  成因階段

  月食地球在背著太陽的方向會(huì)出現(xiàn)一條陰影,稱為地影。地影分為本影和半影兩部分。本影是指沒有受到太陽光直射的地方,而半影則只受到部分太陽直射的光線。月球在環(huán)繞地球運(yùn)行過程中有時(shí)會(huì)進(jìn)入地影,這就產(chǎn)生月食現(xiàn)象。

  當(dāng)月球整個(gè)都進(jìn)入本影時(shí),就會(huì)發(fā)生月全食;但如果只是一部分進(jìn)入本影時(shí),則只會(huì)發(fā)生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。

  在月全食時(shí),月球并不是完全看不見的,這是由於太陽光在通過地球的稀薄大氣層時(shí)受到折射進(jìn)入本影,投射到月面上,令到月面呈紅銅色。視乎月球經(jīng)過本影的路徑及當(dāng)時(shí)地球的大氣情況,光度在不同的月全食會(huì)有所不同。

  有時(shí)月球并不會(huì)進(jìn)入本影而只進(jìn)入半影,這就稱為半影月食。在半影月食發(fā)生期間,月亮將略為轉(zhuǎn)暗,但它的邊緣并不會(huì)被地球的影子所阻擋。

  月食的科學(xué)研究

  月食現(xiàn)象一直推動(dòng)著人類認(rèn)識(shí)的發(fā)展。

  最早的月食記錄是前2283年美索不達(dá)米亞的記錄。中國在漢朝時(shí),張衡就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了月食的原理。前4世紀(jì)的亞里士多德根據(jù)月食看到地球影子的圓形而推斷出地球是圓的。前3世紀(jì)古希臘的天文學(xué)家阿里斯塔克、前2世紀(jì)的喜帕恰斯(Hipparchus)都提出過通過月食來測(cè)定太陽、地球、月亮的大小。伊巴谷還提出在相距遙遠(yuǎn)的兩個(gè)地方同時(shí)觀測(cè)月食,來測(cè)量地理經(jīng)度。2世紀(jì),托勒密利用古代月食記錄來研究月球運(yùn)動(dòng),這種方法一直延用到今天。在火箭和人造地球衛(wèi)星出現(xiàn)之前,科學(xué)家一直通過觀測(cè)月食來探索地球的大氣結(jié)構(gòu)。

  在農(nóng)歷十五、十六,月亮運(yùn)行到和太陽相對(duì)的方向。這時(shí)如果地球和月亮的中心大致在同一條直線上,月亮就會(huì)進(jìn)入地球的本影,而產(chǎn)生月全食。如果只有部分月亮進(jìn)入地球的本影,就產(chǎn)生月偏食。當(dāng)月球進(jìn)入地球的半影時(shí),應(yīng)該是半影食,但由于它的亮度減弱得很少,不易察覺,故不稱為月食,所以月食只有月全食和月偏食兩種。 月食都發(fā)生在望(滿月),但不是每逢望都有月食,這和每逢朔不都出現(xiàn)日食是同樣的道理。

  日食和月食統(tǒng)稱交食。由日月食的原理可看出,交食的出現(xiàn)與日、地、月三者的會(huì)合運(yùn)動(dòng)密切相關(guān),此會(huì)合運(yùn)動(dòng)具有周期性,所以日月食自然也應(yīng)有周期性。交食的周期是古代巴比倫人發(fā)現(xiàn)的,叫做“沙羅周期”(“沙羅”是重復(fù)的意思),為18年零11天多一點(diǎn)。即6585.32天。

  月食的分類:

  月食月食可分為月偏食、月全食及半影月食三種。當(dāng)月球只有部分進(jìn)入地球的本影時(shí),就會(huì)出現(xiàn)月偏食;而當(dāng)整個(gè)月球進(jìn)入地球的本影之時(shí),就會(huì)出現(xiàn)月全食。至于半影月食,是指月球只是掠過地球的半影區(qū),造成月面亮度極輕微的減弱,很難用肉眼看出差別,因此不為人們所注意。

  地球的直徑大約是月球的4倍,在月球軌道處,地球的本影的直徑仍相當(dāng)于月球的2.5倍。所以當(dāng)?shù)厍蚝驮铝恋闹行拇笾略谕粭l直線上,月亮就會(huì)完全進(jìn)入地球的本影,而產(chǎn)生月全食。而如果月球始終只有部分為地球本影遮住時(shí),即只有部分月亮進(jìn)入地球的本影,就發(fā)生月偏食。月球上并不會(huì)出現(xiàn)月環(huán)食。因?yàn)?,月球的體積比地球小的多。

  太陽的直徑比地球的直徑大得多,地球的影子可以分為本影和半影。如果月球進(jìn)入半影區(qū)域,太陽的光也可以被遮掩掉一些,這種現(xiàn)象在天文上稱為半影月食。由于在半影區(qū)陽光仍十分強(qiáng)烈,月面的光度只是極輕微減弱,多數(shù)情況下半影月食不容易用肉眼分辨。一般情況下,由于較不易為人發(fā)現(xiàn),故不稱為月食,所以月食只有月全食和月偏食兩種。

  另外由于地球的本影比月球大得多,這也意味著在發(fā)生月全食時(shí),月球會(huì)完全進(jìn)入地球的本影區(qū)內(nèi),所以不會(huì)出現(xiàn)月環(huán)食這種現(xiàn)象。

  每年發(fā)生月食數(shù)一般為2次,最多發(fā)生3次,有時(shí)一次也不發(fā)生。因?yàn)樵谝话闱闆r下,月亮不是從地球本影的上方通過,就是在下方離去,很少穿過或部分通過地球本影,所以一般情況下就不會(huì)發(fā)生月食。

  據(jù)觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì),每世紀(jì)中半影月食,月偏食、月全食所發(fā)生的百分比約為36.60%,34.46%和28.94%。

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