日食和月食到底是啥呢(三个问题带你了解日食)

问题1:日食是如何形成的?

当月亮正好挡在太阳和地球中间的时候,日食就发生了。月亮挡住了一部分太阳光,形成一个影子投在地球上,如果你恰好在这个影子里,你就能看到日食。

日食和月食到底是啥呢(三个问题带你了解日食)(1)

图解:2017年8月17日日全食,图片来源:Wikipedia

当你站在多个光源下,你就会有很多个影子。太阳比月亮大的多,可以把来自太阳的光想象成多个光源,正对着月球的光源被完全挡住了,形成的全食区域叫做“本影”。然而那些与月亮成一定角度的光源只是部分被遮挡,这些影子叫做“半影”。如果你在半影区域,你只能看到日偏食,因为在你的角度看来,月亮并没有完全挡住太阳。

日食和月食到底是啥呢(三个问题带你了解日食)(2)

图解:日食,本影与半影。日食时月亮位于地球和太阳中间,三者位于一条直线上。从太阳一端发出的光线被月球遮挡形成阴影,从太阳另一端发出的光线被月球遮挡形成另一片阴影,两个阴影重叠的区域称为本影(白色箭头所指),未重叠的阴影区域称为伴影(紫色箭头范围内)。地球上本影区域内可见日全食,伴影区域内可见偏食。图片来源:exploratorium

问题2:月食如何形成?

日食和月食到底是啥呢(三个问题带你了解日食)(3)

图解:2007年8月28日月全食,图片来源:NASA

月食与日食类似,但在月食时,是地球挡在了月亮和太阳之间,地球的影子投在了月亮上,形成了月食。月食的时候月亮看起来是红色的,是因为当太阳光穿过地球大气层时,波长较短的光被散射掉了,只有像红色这样的长波得以穿过并到达了月亮。这也是日落时太阳看起来发红的原因。

日食和月食到底是啥呢(三个问题带你了解日食)(4)

图解:当地球位于太阳和月亮中间时,形成月食。与日食类似,阴影交叠的区域为本影,月球进入此区域时可见月全食,当月球只有部分进入本影区域时,为月偏食。图片来源:independent

问题3:月食和新月的区别是什么?

当月亮反射太阳光的那一面背对地球的时候,就形成了新月。你可能会问:“这难道不是发生在当月亮处在地球和太阳之间的时候吗?如果是这样,每次新月的时候都有日食。”事实是,每次日食都是在新月(初一)的时候,但不是每次新月都有日食。

日食和月食到底是啥呢(三个问题带你了解日食)(5)

图解:想象太阳和月亮在天球上的运行轨道,红色圆圈表示太阳轨道,紫色圆圈表示月亮轨道,二者之间有5度的倾斜角,这导致即使月球运行到地球和太阳中间,月球也会略低于或者高于地日连线,所以不会发生日食,只有当月球高度和太阳相同时(图中上方轨道交点)才会发生日食。类似地,当月球运行到远离太阳的一端,只有处在轨道交点上(处在地日连线上),才会发生月食。图片来源:Yahoo News

日食和月食到底是啥呢(三个问题带你了解日食)(6)

想象地球围绕着太阳转,现在,用一条直线连接地球和太阳。再想象月亮围绕地球转,然后把月球轨道倾斜一下。虽然想象起来有一点难,但结果是,月亮轨道有时从地日连线上方穿过,有时从它下方穿过。每次月亮离太阳最近的时候,就是新月。但每次月亮在地日连线上方时,它的影子就会投在地球上方,类似的,如果月亮在地日连线以下,它的影子就投在地球下方。只有当月亮离太阳最近又正好在地日连线上的时候,日食才会形成。类似的,只有满月的时候才会形成月食(当月亮离太阳最远的时候),此时月亮也正好在地日连线上。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. quickanddirtytips- xeno

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