周六凌晨，一起来看加长版月全食

2018年07月26日 来源：科技日报

这次月全食将出现在北京时间7月28日凌晨，不管你在中国什么地方，都将有机会目睹。如果以前没有认真欣赏过月全食，或者没看够，这次千万别错过。

因为，据报道这次月食的全食阶段长达1小时44分钟，可能是本世纪持续时间最长的月全食。

可观赏红月亮近两小时

据测算，此次月全食于28日2时24分发生初亏，6时19分复圆。其间约1小时44分钟，月球完全处在地球阴影中。为什么持续时间这么久？月全食的时间又是由什么决定的？

我们知道，地球绕着太阳公转，月球又绕着地球公转。发生月食的条件是，地球处于月球和太阳中间，挡住了太阳光。月全食持续的时间长短和太阳、地球、月球三者的位置关系密切相关。

中科院国家天文台研究员平劲松介绍，这次月全食的时间比较长，与月球恰巧位于远地点，与地球的距离比较远有关。

“根据开普勒第三定律，行星沿椭圆轨道绕主星体运转，它在单位时间扫过的面积相等，由于月球位于远地点时，是绕地球公转速度最慢的时候，因此穿过地球阴影的时间就长。”平劲松说。

解释月全食持续时间，地月距离是最老生常谈的原因。但是这只是其中一个因素。

平劲松介绍，还有一个重要的因素是日地距离。现在夏至刚过去一个月，夏至是一年当中日地距离最远的时候。同样根据开普勒第三定律，这也是一年当中地球绕太阳公转速度比较慢的时候。

也就是说，在太阳、地球、月球正好运行到一条直线上时，地球运转速度比较慢，其阴影遮挡月亮的时间比较长，这也会使月全食的时间加长。

两个因素叠加起来，就形成了本世纪持续时间最长的月全食。这两个因素的叠加可并非易事。未来几十年内可能还会发生很多次月全食。但月全食出现时，月球并不位于远地点，或者地球并不位于远日点，月全食时间都会相对缩短。所以这时长1小时40多分钟的月全食真可谓大大的巧合。

假如你曾看过月全食，也许曾留意，月全食出现时，月亮表面会变得红通通的。正因如此月全食又被称为“血月”。

平劲松解释说，发生月全食时，月球处于地球的影子里，按说在地球上用肉眼看不到月球。但是地球的大气相当于一个球状透镜，一部分日光通过这个球状透镜发生了折射，照到了月球上。

而且，在太阳光穿过地球大气的过程中，除了红光之外，其他波长较短的光大多被大气层散射向四面八方。波长比较长的红光照到月亮上面，月亮又把红光反射到地球上。所以发生月全食时，地球上的人们看到的月亮红通通的。

前后都有日食“奉陪”

这次月全食的有趣之处还在于，它位于两次日食中间。7月13日发生了一次日偏食，28日凌晨发生月全食，等到8月11日又会出现一次日偏食。

不到一个月内，三场天文好戏连连看，背后又有什么奥妙？

“这也是一种巧合，只是按照太阳、地球、月球的运动规律，碰巧在这段时间出现了这种现象。”平劲松说。

这个巧合细究起来，也是一件很有意思的事。这还得从太阳、地球、月球之间的关系说起。

“以地球为参照物，太阳绕地球运动的轨道被称为黄道，周期为一年。月球绕地球运动的轨道被称为白道，周期为一个月。这两个平面并不重合，中间存在大概5°9′的夹角。”北京天文馆馆长朱进介绍。

出现日食的条件是，太阳、月球和地球在一条直线上，月球挡住了太阳的光线。出现月食的条件是，太阳、地球、月球在一条直线上，地球挡住了太阳的光线。所以日食发生在新月时，月食则发生在满月时。

“但黄道和白道并不重合，所以虽然新月和满月频繁出现，太阳、地球、月球的位置并不总能构成一条直线，所以未必会出现日食或月食。”朱进说，只有太阳位于黄道和白道的交点附近，同时又出现新月或满月时，才会出现日食或月食。

朱进介绍，这次出现两次日食“夹”一次月全食的情况，巧就巧在，太阳最近运行到了黄道和白道的交点附近，月球也正往交点方向运行，而且出现新月，因此发生了日食。半个月后，月球运行到交点附近，赶上满月，又出现了月全食。再过半个月，月球又变成了新月，太阳仍在交点附近，月球距离交点也不远，所以还会出现一次日食。

日食和月食，到底哪个更常出现？平劲松介绍，根据地球和月球运行规律，大约每18.6年日月食的发生规律就会大致重复一次。在每个周期里，日食发生的概率高于月食约40%——日食每年约发生2.1次，月食每年约发生1.5次。

“但由于日食发生时，在地球上的阴影区范围窄小，从同一个地区日食、月食的可见情况以及日食、月食在地球上可见区域面积考虑，月食的可见概率还是高于日食的。”平劲松说。

天文观测的宝贵窗口

随着人类科学的进步，月全食有了科学的解释，不再被看作“天狗吃月亮”或不祥之兆。其实，作为一种比较独特的天象，月全食是科学家进行天文观测的宝贵窗口。

平劲松介绍，历史上对月全食的观测，让人类认识到地球是圆的，也支持了日心说取代地心说。自从有了牛顿定律和开普勒定律来演算地球轨道、月球轨道之后，天文学家又开始利用月全食来观测月球对其他恒星的遮掩现象。

这种观测有几个作用。

一个是由于恒星的位置相对已知，通过对月全食进行观测，即使没有探测器飞到月球上去，也能够精确测量月球形状和边缘的形貌。反过来，在精确测量月球的形状之后，依据地月运动规律，在发生恒星遮掩月球现象时，可以通过观测来推测暗弱恒星的空间位置。

此外，在发生月全食时，还可以通过月球探测器来探测月全食导致的月球空间环境的变化。因为这种时候，太阳风会突然被地球遮挡，月球表面的电离效应会发生很大变化。

说到月球探测器，月全食也会对它们产生一些影响。

平劲松介绍，月球探测器一般以太阳能作为能量来源，一旦发生月全食，就相当于暂时“断粮”，失去了能量来源。而且，没有了光照，探测器会处于极端低温环境，反过来又需要耗费大量电能。所以对它来说，确实是比较难熬的时光。

所以月球探测器在设计过程中一般也会考虑到月全食的影响。假如真的碰上了月全食，一个帮助月球探测器“熬”过来的有效办法就是关闭其他高耗能工作任务，使剩余的能量能够维持其基本运转，且不被冻坏。（记者 刘园园）