3月14日,农历二月十五,一场令人惊叹的月全食即将在夜空上演。届时,月亮将被染上一层神秘的深红色,上演今年首场“红月亮”天文大戏!
月亮为什么红了?
首先,月亮本身的颜色更接近于暗灰色,且它本身并不发光,而是通过反射太阳光而被公众看到,月亮的颜色是根据自身反射光的颜色决定的。“平时看到的月亮之所以有不同的颜色,是因为月光穿过地球大气层时,会受到散射和折射。”中科院紫金山天文台科普主管王科超解释。
图说:月球第二人奥尔德林的脚印,揭示月亮本身的颜色更接近于暗灰色。 图源:NASA
其次,“红月亮”和月食这种天文现象有关。当地球位于月球和太阳之间的直线上的时候,我们的地球会遮住从太阳晒到月球上的光线,这时就会产生月全食。
当太阳光绕过地球边缘,经过地球大气层的时候,光会发生折射。其中红光的偏折程度最大,最靠近本影;此外受到大气透明度的影响,阳光中像蓝光之类的短波长光线容易被散射和吸收。在以上两点的影响下,从地球上看去,整个月亮都呈现出古铜色,也就是大家所熟知的“红月亮”。
图说:北京市天文爱好者马劲2018年7月28日在内蒙古自治区乌兰察布市拍摄的月全食过程(拼版照片)。图源:新华社
会"变装"的月亮
红色、蓝色、黑色、银白色……作为地球唯一的卫星,月亮在不同时期呈现出不同颜色的原因,大多还跟地球上的大气活动有关!
银白色的月亮
古有诗云“月出皎兮,佼人僚兮”,“皎洁”=明亮洁白,成为了人们对月亮的固有印象。而这种情况往往见于天气晴朗之时。
在晴朗的天气条件下,太阳光的各种颜色均匀地从月球反射回我们的眼睛,“七彩之光”都没被消掉,混合在一起形成了银白色;同时月亮表面的暗灰色也影响了最终的视觉效果,所以月亮看起来明亮而洁白。
橙色、黄色的月亮
非晴朗天气条件下,由于大气层中的水汽和颗粒物质对光线的散射作用,短波长的蓝光被大量散射和过滤,而长波长的黄光和红光则能更直接地到达我们眼中,从而使得月亮看起来具有暖色的光芒。
黄色的月亮甚至在美术界拥有自己的固定ID,叫做"月亮黄"(Moon Yellow)。
图说:2018年1月31日拍摄的月全食。图源:国家卫星气象中心 拍摄/韩大洋 后期/吕景天
蓝色的月亮
当地球上发生大规模的森林大火、火山爆发等灾害,地球大气层中集结悬浮大量的烟雾、尘埃或其他微小颗粒,再加上一些小水珠,这些颗粒物质会对光线产生散射作用,使得蓝光在穿越大气层时得到增强,这时的月亮看上去会是蓝色的。
彩色的月亮
天空多云时,月亮有时看起来是彩色的,这种现象被称为“月晕”,又称“毛月亮”。这是月亮反射的光线,通过由许多大小相似的水滴组成的透光云层时发生的衍射现象。
由于不同颜色的光有不同的波长,每种颜色的衍射也不同。“彩月”的出现,一般预示着要刮风下雨。
图说:2021年Nature TTL 年度摄影师大奖获奖作品,荣誉奖《月晕》。 图源:科普中国 拍摄者 Bartlomiej Jurecki
黑色的月亮
黑色的月亮其实是新闻媒体给新月赋予的一个新名字,指一个月内出现的第二个新月,通常发生在2月份,因为2月份最多只有29天。
“黑月”一词也被用来描述一个季节四个新月中的第三个新月。当月球转到太阳的对面,太阳、地球、月亮在一条直线上,月亮就会跑到地球的影子里,人们就不能看见月亮。一般每隔34个月,黑月亮就会出现一次。
图说:当月球转到太阳的对面,太阳、地球、月亮在一条直线上的时候,月亮就会跑到地球的影子里,形成“黑月”。图源:科普中国
更大更圆的月亮
比平时满月时更大、更亮的月亮,被称为“超级月亮”。
这是因为月亮围绕地球旋转的轨道,不是一个标准的圆轨道,而是有点呈椭圆形。月亮距离地球最近的时候是 365,000 多千米,而距离地球最远的时候,有 400,000 千米。
我们能看到的最大的月亮,比最小的月亮直径要大 14%,而亮度会增加 30%,这个时候就被称为“超级月亮”了。
天文现象:“蓝月亮”
注意,这里的“蓝月亮”要跟上文的“蓝色的月亮”相区别。“蓝月亮”是天文历法中的一种特殊现象,指在当一个季度当中出现4次满月时,第3个满月会被称作“蓝月亮”。这种现象每隔2年或者3年才会出现一次,下一次出现的日期至少要到2028年。
广东大概率错过这次的“红月亮”
当太阳光照射在地球上时,在地球的背面会拖出一个地球阴影,如果月球运行时部分或全部进入地球阴影,就会发生月食天象。月食分为半影月食、月偏食和月全食,其中,月全食最为好看,俗称“红月亮”。
中国天文学会会员天津市天文学会理事杨婧介绍,就全球而言,每年发生日、月食的次数最多为7次,最少为2次。最常见的是4次,即2次日食和2次月食,2025年就属于这种情况。
今年的2次日食都是日偏食,分别是3月29日和9月22日;2次月食都是月全食,分别是3月14日和9月7日至8日。
遗憾的是,3月14日,即今天的这次月全食发生时正值我国中午至傍晚,几乎不可见,只有东北地区能在月升时看到半影食终的过程。
图说:2015年9月28日在南非约翰内斯堡拍摄的月全食。图源:新华社记者翟健岚 摄
发生在9月7日至8日的另外一次月全食,对于我国公众来说更为友好,发生时正值我国午夜至凌晨,我国全境可见全过程。这也是今年我国境内唯一全程肉眼可见的日月食,从初亏到复圆持续3个半小时,全食阶段持续1个多小时。
资料来源:科普中国、中国气象、中国科学院国家天文台、新华社等
统筹/徐梅花
整理/叶碧君