为什么会发生月食现象,本质是太阳、地球、月球三者运行至近乎一条直线,地球处于太阳与月球中间,地球的阴影遮挡照射月球的太阳光,月球亮度出现衰减便形成月食,该天文现象只会发生在满月阶段,并不是每一次满月都会出现月食,月球公转轨道和地球公转轨道存在约5度的夹角,大部分满月时刻月球会从地球阴影的上方或者下方掠过,不会进入阴影范围,依据中国科学院紫金山天文台公开的天象测算资料,全球范围内每年最多可以出现3次月食,最少全年不会发生月食。你观测月食不需要专业遮光设备,肉眼就可以直接完成观看,城市灯光较强的区域会削弱月食的视觉效果。

为什么会发生月食现象:地球阴影分层原理

地球投射到宇宙空间的阴影分为本影和半影两个部分,本影区域内太阳光被地球完全遮蔽,半影区域只能遮挡一部分太阳光。月球完全钻进地球本影内部,形成月全食;只有一部分月球进入本影,剩下部分处在半影当中,形成月偏食;月球仅仅驶入半影,没有触碰本影边界,就是半影月食。半影月食的亮度改变幅度偏小,很多情况下人眼很难直接分辨,需要借助简易望远镜辅助观察。

月全食阶段月球不会彻底消失变黑。

地球大气层会折射太阳光当中波长较长的红光,把红色光线投射到月球表面,这就造成月全食期间月亮呈现暗红色,也就是大众所说的红月亮。太阳光里蓝光、紫光更容易被大气散射消耗,很难抵达月球表面,因此不会出现蓝色调的月食盘面。大气当中沙尘、火山灰含量改变,还可以微调月全食月球表面的明暗与红色深浅。

为什么会发生月食现象:月食的发生条件对比

月食类型月球所处阴影位置肉眼观测难度单次持续大致时长
月全食全部进入地球本影低,观感清晰1小时至1小时40分
月偏食部分进入地球本影低,缺口直观可见数十分钟
半影月食仅处于地球半影高,亮度变化微弱2小时以上

月食只能在满月,也就是望日出现,农历每月十五、十六前后。即便到了满月,轨道夹角会避开地球阴影,这也是满月夜夜都能看见圆月,却不总能看见月食的核心缘由。月球绕地球公转轨道称为白道,地球绕太阳公转轨道称为黄道,二者相交形成两个交点,只有满月发生在交点附近,三者才可以对齐触发月食。

一次完整月食流程包含半影食始、初亏、食既、食甚、生光、复圆、半影食终多个节点。初亏代表月偏食正式开启,月亮边缘开始接触地球本影;食既是月全食的起点,月球完全踏入本影;食甚代表月球中心距离地球本影中心距离最近;生光代表月球开始离开本影;复圆标志本影遮挡结束,后续还有半影消退的过程。

月食发生的时候,地球上处于夜晚的那一半区域大多能够看到天象。同一个时刻,地球白昼一侧的人群无法观测月食,月亮处于地平线以下。和日食有明显区分,日食只有地表狭窄一条带状区域可以完整看到,观测范围有限。

该现象的适用边界是,只适用于地日月这套三体系统,更换其他行星卫星系统,也会出现同类的卫星食,但不能直接套用地球月食的全部特征。如果把月球替换成人造卫星,卫星穿过地球阴影时出现的变暗现象,不属于天文学定义当中的月食。

不要把月食和超级月亮直接绑定,超级月亮代表月球运行至近地点附近,月食代表阴影遮挡,两类天文事件可以偶然重合,但二者不存在必然因果联系,超级月亮的夜晚不一定会发生月食。