2017/8/7-8/8 月偏食

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式:vtype_1.jpg vtype_2.jpg vtype_3.jpg vtype_4.jpg ★★★

  北京时间2017/8/7的半夜至8/8父亲节的凌晨天亮之前,将发生一场月偏食天象,我国除黑龙江东部地区不能观测到后半部分的半影食之外,其他地区都能观测到月偏食的全过程。这也是今年内我国境内唯一可以看见的食象。台北天文馆邀请大家一起来观赏。

  这次的月偏食,沙罗周期第119号,亚洲、非洲东部、澳洲中部与西部、印度洋全程可见,在半影区内时间约5时4.8分,本影区内时间约1时56.4分,食分0.251。当天月球在摩羯座,周围没有其他亮星。台湾地区可见各阶段的发生时间与所在位置如下表:

时     间

位     置

方位角(度)

仰角(度)

半影食始P1:月球开始进入地球半影,半影食阶段开始。本次月食开始。

7

23

48.1

117.8

48.6

初亏U1:月球开始进入地球本影,月偏食阶段开始。

8

01

22.3

209.4

43.7

食甚GREATEST:本次食象的中间点,月球最深入地球本影的时刻。

8

02

20.5

224.2

36.1

复圆U4:月球完全离开地球本影,月偏食阶段结束。

8

03

18.8

235.5

26.3

半影食终P4:月球完全离开地球半影,半影食阶段结束。本次月食结束。

8

04

52.9

248.5

8.1


方位角:正北=0度,正东=90度,正南=180度,正西=270度

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  食分指月球进入本影的部分与月球盘面半径的比例,本次月偏食食分0.251意味着约有月球半径的1/4进入地球本影中,换算成面积的话,则大约6.3%的月面进入地球本影内。食甚时的月球大致如下方影像,像不像是被咬了一口的大饼?

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  半影食阶段,因仍有阳光照射到整个月面,所以此时的月球看起来还是与满月极类似,只是亮度不如一般的满月而已,所以肉眼通常看不出有何变化,最好利用摄影方式记录,比较能看出月球的变化。

  而从「初亏」到「复圆」之间约两小时是最精彩的阶段,用肉眼就可以看出月亮明显缺角变暗,「食甚」则是月亮最暗而缺角最大的时候。

  不过,由上方路径图可见,本次月偏食发生时,是月球的南侧进入地球本影的北端中。这使得月面变化剧烈的部分主要集中在月海比较少的地方,也就是第谷坑周围。

如何观察月食:

◎肉眼观看

  月食相当容易观察,仅需凭藉双眼,以最舒服的姿势、轻松观看月亮即可。本次月偏食发生时,月球已在西方天空,渐渐西沉,所以挑选的观测地点,最好是西方至南方都没有障碍物遮蔽的地方。

  由于本次月全食发生时,月球是从地影的北侧边缘通过,故以肉眼观看时,月球南方边缘的明暗与颜色变化会比北方边缘大;对于面朝西方站立的观测者而言,要注意观察月亮的左下角的变化。进入地球本影的部分会呈现红色调,但因本次食分不大,红色所占月面比例小,眼睛观察时比较不明显,但用天文摄影的方式则可以清楚呈现。 

  除了进入本影的部分要注意红色调之外,在月面的本影与半影交界之处颜色相当特别,这是因为地球大气平流层内的臭氧层吸收红色阳光,使照射到月面上的阳光只馀蓝绿色光芒而造成的「绿带」,以摄录影方式,更容易看到这个绿带的存在。相关影像与解释,可观赏台北天文馆科学影片:色彩缤纷的月全食。

◎摄录影

  月食摄影基本配备是相机、三脚架与快门线,挑选视野辽阔、没有路灯等光害干扰的区域,摄影效果会比较好。相机或录影机必须利用脚架或其他物品固定相机后,如果没有快门线者,建议开启自拍功能来拍摄,以免因手按压快门,让影像晃动而显得模煳不清。所有摄影项目均请关闭闪光灯功能。

月食的成因: 

  月球绕地球公转的轨道称为「白道」;跟着地球一起绕太阳公转的轨道称为「黄道」。月亮公转过程中,和地球、太阳的相对位置一直改变,地球上的人们会见到不同形状的月亮,称为「月相」或「月亮的相位」。月相变化周期即为农历(阴历)的一个月,约29.53天,亦称为一「朔望月」。

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月相变化示意图

  太阳光照射物体时,会在物体背面形成阴影。由于地球是球形,且太阳体积比地球大许多,故地球阴影是圆锥形的,其中深灰色小圆锥称为「本影」,阳光完全无法抵达;浅灰色大圆锥称为「半影」,仍有一部分的太阳可以照射到此处。

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本影与半影示意图


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月食成因示意图

  我们所见的月光其实是月亮表面反射的太阳光,因此当月亮恰好处在地球的本影中,无法再反射太阳光时,古时人们觉得是因为「蟾蜍食月」,便将这种现象称为「月食」。若与月相变化图比对,可知月亮进入地球本影时,相当于「望(满月)」的位置,地球会介在月亮和太阳之间,因此只有在满月时,才可能发生月食。每年可能发生的月全食最多只会有3次,最少则连1次都没有;但如果连月偏食也计入的话,则一年的月食发生次数可多达5次。

  然而,白道面和黄道面两者并不重合,而是有个约5°9'的夹角。当月亮在望的位置时,不一定会恰好落在地球阴影中;唯有位在白道面和黄道面的交点(节点)附近时,才有机会形成月食。故月全食发生有2个必要条件:(1)为月亮必须在望的位置,(2)月亮必须在白道面与黄道面的交点上,简而言之,就是月─地─日必须几乎成一直线。

  因月球位置并不见得会恰好全部落在地球本影中,若月球全部进入地球本影中,则为月全食;若仅从地球本影边缘通过,只有一部分月面被遮,则形成月偏食;若月球全部位在地球半影中,则为半影月食。半影月食的光度变化非常小,除非用比较灵敏的摄影器材或光度观测仪器,否则不太容易用肉眼看出变化,所以一般都不做预报。

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月食种类、成因与各阶段名称示意图。

进入地球本影的部分为何会呈现红色?

  在地球本影区,阳光本会完全被地球遮蔽而使得地球上的人们看不见月亮,然而因地球具有大气层,阳光经地球大气层的散射与折射后,短波长的蓝光被散射掉,长波长的红光则被大气层折射至月球表面,因而使进入地球本影的部分颜色偏红,欲接近地球本影中心的话,红色调会愈深、愈暗。

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月全食时的红色月亮成因示意图。

  以上内容由台北天文馆提供,「有趣天文奇观」网站收录,欢迎多加利用。

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