超級月亮是怎樣「煉」成的

有些時候,月亮看起來特別大。很可能你看到的是超級月亮,那麼——

超级月亮是怎样“炼”成的

超級月亮還真有!

我們知道,月亮有陰晴圓缺,月亮轉一圈大約需要28天,一般情況,看到滿月,我們的心情會有些激動,但我們很少注意到月亮的大小和亮度有什麼變化。有時感覺有變化,也認為是天氣的晴朗程度不同造成的,或者月亮位於地平線附近就看上去偏大,而月中天時就偏小。

其實,剔除天氣因素以及地平線因素影響,不同日子裡,同樣是萬里無雲的月中天,月亮的大小和亮度看上去還是不同的,只是我們一般人沒有留心觀測過而已。月亮的直徑看上去最大的時候比最小的時候要大14%左右,面積要大約30%,亮度也要亮約30%。上面所說的超級月亮,就是看上去最大的時候的月亮。

對於月亮和地震的關係,專家普遍認為,超級月亮雖然會對地球有更大一些的潮汐引力,但地震的發生與超級月亮的關係不大,地震主要是地球內部能量積聚造成的,超級月亮增加的那一點兒潮汐力根本是杯水車薪,無濟於事。

地月

關係太複雜

那麼,什麼時候月亮會變成超級月亮呢?這就牽扯到月亮的運行規律了。

對於月亮的運行,大多數人只知道月亮在圍繞地球轉,其實月亮的運動還是很複雜的。月亮總以一面對著地球,好像在與地球面對面聊天,一邊聊天一邊轉動。而且月亮並不是圍繞地球的中心轉動,而是圍繞地面下約1700千米處的一個點(地月共同的質心)轉動,這個點距離地球的中心還有約4700千米。此外,月亮的轉動軌道並不是圓形的,而是略有些扁的橢圓軌道,地球位於這個軌道的焦點上,因此月亮每旋轉一圈,它距離地球就有個最近(近地點)和最遠(遠地點)的距離。

超级月亮是怎样“炼”成的

更為複雜的是,月亮的軌道面不在地球的赤道面內,也不在地球公轉軌道面(黃道面)內,而是與黃道面有個5.1度的夾角。如果把黃道面比作海平面的話,那麼地球則像球形航母一樣“歪著身子”在海平面上圍著太陽“小島”“打轉”,而月亮則像地球“航母”釋放出的水空兩棲的飛行器,時而潛入海面之下,時而又冒出水面;像飛碟一樣飄離水面,之後又落到水面並下潛……如此這般,循環往復,但始終不離開地球“航母”。

在大約一個月的時間裡,月亮會有兩次位於“海面”上(冒出水面和落到水面),每當這時,如果恰逢地球擋住了來自太陽“小島”的光線,則會出現月食,如果它擋住了太陽“小島”射到地球上的光線,則會出現日食。

不僅月亮在圍著地球轉,而且月亮的軌道也在圍著地球轉,這意味著:在地球“航母”上的人看來,月亮冒出“水面”的位置每個月都在變,一般8年多時間,月亮冒出“水面”的位置能圍觀察者轉一圈。同樣道理,月亮落到“水面”的位置以及月亮距離地球最近的位置也是這樣在轉。因此月亮的近地點和遠地點相對於地球一直都在變動。

而且月亮位於近地點處時,還不一定距離地球最近!這是因為太陽的引力也會影響月亮與地球之間的距離,當地月日三體幾乎處於一條線上時,太陽的引力會進一步拉近地月的距離,如果這時恰逢月亮處於近地點上,太陽進一步地拉近,會讓地月間距離比正常的近地點還小約1萬千米。要知道距離地球越近,月亮看起來就會顯得越大。那麼這個時候,距離地球最近的超級月亮就出現了!

一個神奇的週期

由於月亮軌道的轉動,下個月近地點的位置變了,地月日就不在一條線上了。要想再出現超級月亮,就需要等下次湊巧的機會,這需要等多久呢?

地月日在一條線上時,都是滿月或新月(月牙出現前的月亮)的時候,而這種盈虧的週期是29.53天,月亮由近地點再轉回到近地點所需要的時間為27.55天,這兩個條件同時湊到一起的最少時間間隔是6585天,合18年零10天(或11天,看閏年次數而定),這就是超級月亮出現的週期。

超级月亮是怎样“炼”成的

為什麼月亮盈虧的週期與月亮近地點的週期不同呢?

其實月亮轉一圈所用的實際時間是27.32天,但由於月亮圍繞地球轉動的同時,地球還在圍繞太陽轉,月亮要想被地球上的人看到同樣的那張臉,還需再向前追一點才行,於是這次滿月到下次滿月的時間間隔就稍多於月亮實際轉一圈的時間,是29.53天。又由於月亮的軌道也在轉動,與月亮旋轉的方向是一個方向(在地球北極上空觀察,都是逆時針轉動),那麼當月亮一圈轉完時,發現自己的軌道近地點還在前面一點,於是還需要向前再轉一點才能抵達此次的軌道近地點,於是月亮近地點週期就比實際轉一圈的時間也長了一點,是27.55天。

由於月亮軌道與月亮的旋轉同方向,月亮與黃道面相交的時間間隔卻比轉一圈的時間少了一點,是27.21天,而日月食都是出現在月亮與黃道面相交的時候。

有趣的是,這幾個週期都可以通過乘以一個整數與上述的6585天相等。於是6585天不只是超級月亮出現的週期,還是日食和月食出現的週期,這就是著名的“沙羅週期”。例如,2009年7月22日在中國出現日全食,那麼加上沙羅週期可能等到2027年8月2日,才會在中國再出現日全食。

由此可見,僅是地月日三個天體的關係就有這麼複雜,宇宙中這麼多天體,它們之間的關係又該是多麼複雜和微妙啊!


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