月亮為何“一昔如環,昔昔都成玦”

月亮的公轉軌道與太陽光的照射引起的,當地球、月亮、太陽成幾乎一線且月亮位於中間時,地球上幾乎看不見月亮。當三者為一線且地球位於中間時,地球上可以看見滿月(圓月)。相對於地球與太陽,當月亮位於地球的兩側時,就可以看見不同月牙狀。本文將為您簡略介紹。

“人有悲歡離合,月有陰晴圓缺”,大家也許都很好奇月亮為什麼有時候是彎彎的月牙有時候又是滿月,而且很有規律。其實這個原理很簡單,只不過你需要一點空間想象力。首先你需要了解的是月亮本身是不發光的,它的光是來自於太陽的照射作用後反射到了我們地球上。造成這一現象的主要原因就是由於月亮繞地球公轉而受太陽光反射而成的。當太陽,地球,月亮幾乎成一條直線時,且地球位於兩者之間時,太陽在月亮表面(正面)反射的光幾乎全部可以被地球處於夜晚一面上的人類所看見(這裡除去月食的發生)。當月亮運行到地球兩側時,地球上的人類只能看見月亮正面的一半太陽反射光。此時白天和晚上都可以看見一半太陽反射光的月面。當月亮運行到地球與太陽之間時,由於反射光位於月亮背面,所以地球上的人類無法觀測到月亮的正面(包括日食都一樣)。


月亮為何“一昔如環,昔昔都成玦”


從地球所見的滿月,圖:Enceladus

月相的定義

月亮的月相或相位是從地球上看到的月亮直接被陽光照射的部分形狀。月相在朔望月(約29.53天)期間逐漸地和週期性地變化,這是因為月球(月亮)繞地球和地球繞太陽公轉軌道位置變化的結果。

月球的自轉被地球的引力鎖定(潮汐鎖定); 因此,大多數相同的月球面總是面向地球。 這個正面部分被陽光照射到的面積大小,取決於月球在其軌道上的運行位置。 因此,這一面的陽光照射部分可以從0%(新月)到100%(滿月)變化。月球的明暗界線是照亮半球和黑暗半球之間的邊界。

四個“中間”月相中的每一個都是大約7.4天,但由於月球軌道是橢圓形狀的,因此這個會略有不同。 除了月球附近的一些隕石坑外,如舒梅克環形山,月球的所有部分都會看到大約14.77天的被照亮部分,隨後就是14.77天的未被照亮部分。 (月球背向地球的一側有時被稱為“月球的黑暗面”,儘管這樣的用詞不是很恰當。)

在西方文化中,月球的四個主要階段分別是新月,上弦月,滿月和下弦月。 這些是月球的黃道經度和太陽的黃道經度分別相差0°,90°,180°和270°的結果。當從地球上的不同點觀察時,這些階段中的每一個都發生在略微不同的時間。在主要階段之間的間隔期間,月亮的表觀形狀是新月形或凸形。 這些形狀以及月亮顯示它們的時期稱為中間階段,平均為朔望月的四分之一,即7.38天。 然而,它們的持續時間略有不同,因為月球的軌道相當橢圓,因此衛星的軌道速度不是恆定的。


月亮為何“一昔如環,昔昔都成玦”


2010年的一張由遠征24號宇航員拍攝的地球地平線上方的新月。圖:NASA

形成的原理

地球圍繞太陽做橢圓軌跡公轉,月亮圍繞地球也會做橢圓軌跡公轉,再加上來自太陽光的照射,我們就可以想象一下。如果月亮運行到地球與太陽之間時,這個時候從地球上看去的話,幾乎看不見月亮了,這就是新月。不過,由於月亮圍繞地球公轉的平面與地球圍繞太陽公轉的平面存在一個約5度的小角度,所以它們三者之間往往不會形成一條直線,形成直線的話,就會發生我們所知的日食現象了。因此月亮有時候會在太陽與地球連線的下方,有時候也會在其上方。所以更為準確的講,新月也不是完全看不見的,如果望遠鏡足夠強大,在地球上看太陽附近也許就會看見新月的極細月牙形狀。當然這是具有挑戰性的,因為太靠近太陽了,這要考慮到太陽的強光與其安全性。當月亮運行到地球的背後,也就是地球位於太陽與月亮的中間時,如果不是在一條直線上,那麼就可以看見滿月(圓月),如果是在直線上,那麼便會發生月食現象。當月亮運行到相對於太陽而言位於地球的兩側時,便會發生上下弦月,也就是月亮表面的一般被太陽光照亮。

除去這4中相位,其它的相位還有蛾眉月、盈凸月、虧凸月、殘月等。蛾眉月位於新月與上弦月之間的時間內,盈凸月位於上弦月與滿月之間的時間內,虧凸月位於滿月與下弦月之間的時間內,最後的殘月位於下弦月與新月之間的時間內。


月亮為何“一昔如環,昔昔都成玦”


在北半球看見的月相,在南半球看見的每一個都會是上下左右倒置的。圖:Orion 8

1.WJ百科-英文版(Lunar phase)

2.Full Moon Names and Their Meanings

審核人員:暫無,徵集審核志願者中。要求細心仔細,女生優先。

最終審核

編輯用時:2018年10月3日-2018年10月3日(花費時長:約1個小時)

審核用時

最後更新:2018年12月28日星期五

注意:所有信息數據龐大,難免出現錯誤,還請指出錯誤所在好加以改之。


全文排版:天文在線(零度星系)


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