在望日(农历十五或十六日)当日、地、月三者恰好或几乎在一条直线上,月球运行到地影内时,部分或整个月面照不到阳光,这时就出现月食现象。但不是每个望日都发生月食,由于地球轨道面与月球的轨道面不在一个平面上,两者约有5°09′的夹角,因此只有当月球运行到白道和黄道交点附近10°—12°(称为月食限)时,月球从地影穿过,才可能发生月食。
月食分为月全食和月偏食两种。这是因为地球直径约是月球直径的4倍,地球的本影远比月球的轨道半长径还长,所以月球只能穿越地球的本影区,永远不会进入伪本影区内。月球钻进地球的本影就发生月全食;月球从地球本影的边缘掠过、只有一部分进入本影时,就发生月偏食。如果月球只从地球的半影中穿过去,就发生“半影月食”一般的情况下只能看到月亮稍微暗了一些,甚至不容易察觉。在统计每年月食次数时不计算在内。
一年内可发生多少次月食呢?每年最多可能发生3次,但有些年份一次也没发生;每年发生两次的可能性最大。月食发生时,面对月球的半个地球上的人都可以看到。对于某个地点来说,可以看到上述半数的月食。今后10年发生月食的时间如下表:
日期 食类 初亏时刻 食既时刻 食甚时刻 生光时刻 复圆时刻 食分
2005,10,17 偏食 19:34 20:03 20:32 0.07
2006,9,8 偏食 2:05 2:51 3:37 0.19
2007,3,4 全食 5:29 6:43 7:20 7:57 9:11 1.24
2007,8,28 全食 16:50 17:51 18:37 19:22 20:23 1.48
2008,8,17 偏食 3:35 5:10 6:44 0.81
2010,1,1 偏食 2:51 3:23 3:54 0.08
2010,6,26 偏食 18:16 19:38 21:00 0.54
2010,12,21 全食 14:32 15:40 16:16 16:53 18:01 1.26
2011,6,16 全食 2:21 3:21 4:11 5:02 6:01 1.71
2011,12,10-11 全食 20:45 22:05 22:31 22:57 0:18 1.11
2012,6,4 偏食 17:59 19:03 20:06 0.38
2013,4,26 偏食 3:51 4:08 4:25 0.02
2014,10,8 全食 17:13 18:23 18:53 19:23 20:33 1.17
2015,4,4 全食 18:15 19:55 20:00 20:05 21:45 1.00
由于月球自西向东运动,因此月食总是从月轮的东边缘开 始。月全食包括5个阶段:初亏、食既、食甚、生光、复圆。由于地球本影直径约为月轮直径的2.5倍,所以月全食的过程时间长达l一2小时。
初亏:月球东边缘与地球本影西边缘外切,月轮的东边缘开始明显减暗。
食既:月球的西边缘与地球本影的西边缘内切,月球刚好全部进入地球的本影内。
食甚:月球的中心与地球本影的中心最近。
生光:月球的东边缘与地球本影的东边缘内切,这时全食阶段结束。
复圆:月球的西边缘与地球本影的东边缘相外切,这时月食全过程结束。
月球被食的程度叫“食分”,它等于食甚时月轮边缘深入地球本影最远的距离与月球视直径之比。食甚时,若月球恰和地球本影内切,食分等于1;若月球更深入本影内部,则食分大于1,而月偏食的食分都小于1。
月食可以直接用肉眼观察。观测前要准备一些月食观测描图纸,纸上画有大圆,按0°—360°分度,0°对应月面的北点;每隔一定时间描一张。特别要描绘和记录的是初亏、食既、生光和复圆的时刻与方位。准确地记录时间是很重要的。同时,观察月面的颜色。月面被食时并不完全黑暗,且每次月食的暗度亦有不同。即使是月全食时月面亮度也不会完全消失,还在发出铜红色的微光。这是由于地球大气散射阳光,使部分红光到达月面所致。月食时的月面颜色与地球的大气状况和太阳活动有关,所以观测月食时的颜色对研究地球大气的物理状况很有意义,要详细描述其颜色特征。
进行月食的照相观测,可选用口径大于50毫米,光力大于1/1.8的单反镜头照相机;采用感光度ISO 200的黑白底片。也可以采用固定照相方法,把照相机架在支架上,每隔5分钟曝光一次,拍照月食的串相。也可把照相机固定在望远镜上作跟踪照相,拍出月食的单张像,按实验好的露光时间每隔3—5分钟拍照一次,底片冲洗后,即可得到一份月食记录。最好能同时拍下钟表的时间,也可把拍摄时间写在翻拍的相纸上。 |