神奇的天文現象「血月」是怎麼產生的?

1月31日,也就是昨日,無論是在電視上、電腦上,還是手機上,你都有極大的可能會看到關於「月全食」、「血月」、「紅月亮」這樣的新聞。昨天許多人不是抗住冷空氣出去賞月,就是在家裡守著電視、網路的直播。很多人難免生出疑問,為什麼會有「血月」?它是咋產生的?

血月

哥倫布的傳說

既然血月是月食期間出現的奇觀,那我們好好先了解一下月食。紙落雲煙難盡奇妙,下筆千言不如一觀,上圖:

這是昨日發生的月食過程。

很明顯,血月通常發生在月球進入地球本影區的時候,中心的第一個小圓屬於地球的本影區,那是被地球完全遮擋的地方;而外面最大的圓環屬於地球的半影區。

本影、半影示意圖

本影就是地球完全把太陽遮擋住了。而半影區,則是地球部分地擋住了太陽的區域。

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當月球整個兒都進入地球本影時,就會發生月全食;如果僅僅是部分進入本影,則只會發生月偏食。月全食和月偏食都屬於本影月食。

有時候,月球沒有進入本影而只進入半影區,此時,稱為半影月食。發生半影月食的時候,月亮不會殘缺,亮度也只是稍微變暗一點兒而已,一般來說,很多人難以察覺這種亮度上的變化,有天象觀測經驗的人,或者普通人利用望遠鏡,就能看出明顯變化了。

關於月食,有不少有趣的故事。傳說,16世紀初,哥倫布航海到了南美洲的牙買加,與當地的土著人發生了衝突。哥倫布和他的水手被困在一個角落裡,斷糧斷水,情況十分危急。懂天文的哥倫布知道這天晚上要發生月全食,於是做上帝狀,向土著人大喊:「再不拿食物來,就不給你們月光!」到了晚上,果然真的沒有了月光。傻傻的土著人見狀誠惶誠恐,只好屁顛兒地送來食物和水,並與哥倫布化干戈為玉帛。

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大氣層放水了

從上面我們可以看出,血月發生在月球進入地球本影區的時候,可是,問題來了,本影區是地球完全遮擋太陽的區域,按理,那裡應該沒有任何光,為啥月亮還血色浪漫?

答案是,地球的大氣層放水了。

如果地球真的戴著一副魔鏡,那這魔鏡必然是地球那厚厚的大氣層。因為它,很多奇觀競相上演。就算在白天,月球上的天空也是黑色的,而地球的天是藍色的,這是因為地球的大氣層;月球上的星星明亮但根本不會眨眼,但地球上看星空,星星會眨眼,這也是大氣層在搞鬼;月球上估計只能看到一個太陽,但地球上卻不是……

2013年6月18日,重慶天空現兩個太陽奇景。

上圖兩個太陽是「幻日」現象,是大氣層中的冰晶造成的,地球大氣層這副「魔鏡」給我們帶來的這種奇觀比較少見,但是,另一種現象卻天天上演。

日出

清晨,旭日東升,我們激動地看著它,充滿詩意地感嘆:看哦,那,太陽在那裡!

但是其實,太陽並不在那裡,它還在地平線以下呢。而這,也是大氣層搞的鬼。

由於大氣層對光折射,早晨看到的太陽並不是太陽的實際方位。

所以,就算地球完全遮擋住了太陽,製造出一個本影區,但是不管用,無論你怎麼遮擋,也架不住大氣層的放水。這也就是說,月全食的時候,就算月亮已經完全躲在了地球的背後,但是其實,月球還是沒有逃出太陽的勢力範圍,依然被普照,血紅血紅的。

血月示意圖

想想都覺得挺有趣,就是,任何時候,無論月球往哪兒躲,甭管是躲在那顆行星的後面,就是地球之後,它還是會被太陽照射。

憑啥是紅光?

大氣層偏折了太陽光,以至於陽光拐了個彎,又照在了月球上,血色一片,問題又來了,為啥偏偏是紅光?

其實,這個問題,跟「為什麼早晚的太陽是紅色的?」本質上是一樣的。既然一樣,那咱們不如先簡單說說,為啥早晚的太陽是紅色的。

太陽光是由7種顏色的光合成的,只要用一塊三稜鏡就可以把那7種顏色的光揪出來了。

光的折射

龍生九子,還子子各不同呢,這7種顏色的光子也是的,光體型它們就不一樣,紅橙黃綠藍靛紫,光子身材一個比一個短小。

紅光子的身材最大,早晨和傍晚,它們在穿過厚厚的大氣層時,大部分都能夠繞過大氣層中的大氣分子,直達大家的眼睛,所以早晚大家看太陽時,是紅色的。而其他顏色的光子呢,因為身材短小,它們與大氣分子相遇時,大部分都被大氣分子碰飛了,也許往左飛,也許往右飛,還有的甚至還往回飛,總之,除了紅光子和部分橙光子外,大部分其他顏色的光子很難一路前行,直達大家的眼睛。

那又為什麼,中午的太陽不是紅色的?

早晚陽光穿過大氣層的厚度。

上圖中,早晨和傍晚,陽光是斜射的,陽光穿過的大氣層很厚。而中午的時候呢,陽光是直射的,陽光走過大氣層的距離最短。這時,除了紅光外,其他顏色的光多多少少也能穿過,併到達大家的眼睛里,好多種顏色的光合在一起,所以中午時,太陽是明晃晃的。

知道了早晚的太陽為什麼是紅色的后,我們就能輕易理解,月全食時,為什麼是血月,而不是藍月、綠月了。

其實,本質上說,如果月球上有嫦娥,那她只不過是:站在距離我們38萬千米外的地方看日出而已。

如果嫦娥姐姐也詩意地大叫:看,那——太陽在那裡!

那我們就可以糾正她:嫦娥姐姐,其實,太陽並不在那裡!

昨天賞月的時候,你身邊的人都是誰呢?還是說......

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