2015年7月有兩次月圓之夜,一次發(fā)生在7月1日,另一次發(fā)生在7月31日。在天文術(shù)語(yǔ)中,同一個(gè)月份如果能看到兩次滿月,第二次月亮稱(chēng)作藍(lán)月亮。民間也有藍(lán)月亮預(yù)示著災(zāi)難的說(shuō)法。7月31日人們看到的滿月是藍(lán)月亮嗎?它真的是不祥的征兆嗎?
月色朦朧,樹(shù)影婆娑
其實(shí),天文術(shù)語(yǔ)中的藍(lán)月亮并不指藍(lán)色的月亮。藍(lán)月亮這個(gè)詞主要起源于西方國(guó)家。大約400年前,當(dāng)人們提起藍(lán)月亮?xí)r, 就好像“把白色說(shuō)成黑色” 一樣荒謬。藍(lán)月亮后來(lái)引申為“從來(lái)不會(huì)發(fā)生”的事。英語(yǔ)中說(shuō),當(dāng)月亮變成藍(lán)色時(shí),這件事才會(huì)發(fā)生,就好比我們經(jīng)常說(shuō),當(dāng)太陽(yáng)從西邊升起時(shí)一樣。英語(yǔ)中的諺語(yǔ)Once in a blue moon,就意味著幾乎不會(huì)發(fā)生的事情。
那么天文中的藍(lán)月亮究竟是什么意思呢?根據(jù)歷法計(jì)算,兩次滿月之間大約相隔29.5天左右,而我們采用的公歷中有的月份為31天,有的月份為30天,這就出現(xiàn)了一個(gè)時(shí)間差。這個(gè)時(shí)間差會(huì)導(dǎo)致一個(gè)月內(nèi)可能出現(xiàn)兩次滿月,也會(huì)導(dǎo)致一年中有可能出現(xiàn)13次滿月。這多出來(lái)的月亮就是藍(lán)月亮,是意料之外的月亮的意思,它在天文術(shù)語(yǔ)里有兩種解釋。
第一種:19世紀(jì)和20世紀(jì)早期,美國(guó)緬因州的農(nóng)歷中給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民列出了藍(lán)月亮的日期。指出在通常情況下,一個(gè)季度有3個(gè)滿月。如果在一個(gè)季度中發(fā)生了4次滿月,第三次滿月被稱(chēng)作藍(lán)月亮。
第二種:1946年,美國(guó)人在《天空和望遠(yuǎn)鏡》雜志中的一篇文章“Once in a Blue Moon”中誤解了緬因州農(nóng)歷中的解釋?zhuān)瑢?9年中存在7次藍(lán)月亮誤解為在這19年中,有7年時(shí)間每年會(huì)有13次滿月,也就是,其中11個(gè)月中每月有1次滿月,另外一個(gè)月有兩次滿月,將同一個(gè)月中的第二次滿月稱(chēng)為藍(lán)月亮。后來(lái),這種解釋的藍(lán)月亮被使用。1980年美國(guó)電臺(tái)廣播節(jié)目“Star Date”使用這種定義的藍(lán)月亮。藍(lán)月亮作為同一個(gè)月中的第二次滿月被廣泛傳播并接受。
天空會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色的月亮嗎?
通常情況下,月亮是紅黃色的,人們很少能夠看到藍(lán)色的月亮。只有當(dāng)火山爆發(fā)或森林著火時(shí),它們產(chǎn)生的火山灰、煙霧或塵埃粒子拋到大氣中,這些粒子散射藍(lán)光,這時(shí)的月亮看起來(lái)才是藍(lán)色的。
藍(lán)月亮預(yù)示著災(zāi)難并沒(méi)有科學(xué)的根據(jù)。但是,人們看到藍(lán)月亮與地球上有火山爆發(fā)或森林發(fā)生大火有關(guān)。
1883年,印尼的喀拉喀托火山爆發(fā),像一個(gè)威力龐大的原子彈爆炸,火山灰飄到地球大氣層的高處,使月亮出現(xiàn)藍(lán)色近兩年。1951年發(fā)生在加拿大的森林火災(zāi)使煙霧或塵埃粒子漂浮在大氣中,人們看到了藍(lán)色的月亮。1980年美國(guó)圣海倫火山、1983年墨西哥的艾爾奇沖火山以及1991年菲律賓皮納圖博的火山爆發(fā)后,人們也都看到了藍(lán)色的月亮。
能夠看到藍(lán)色月亮最關(guān)鍵的因素是空氣中存在許多直徑略大于0.7微米且小于1微米的粒子。通常情況下,這種狀況在大氣中是罕見(jiàn)的,只有當(dāng)火山爆發(fā)或森林發(fā)生火災(zāi)時(shí),才會(huì)產(chǎn)生很多這種尺度的粒子,它們傾向于散射藍(lán)光,這時(shí)人們才會(huì)看到藍(lán)色的月亮。
所以,2015年7月31日人們看到的月亮是“藍(lán)月亮”,但不是藍(lán)色的月亮。
紅月亮?藍(lán)月亮?灰月亮?
通常人們仰望星空,看到的月亮是紅黃色的,那么在什么情況下,會(huì)出現(xiàn)不同顏色的月亮?
空間衛(wèi)星上拍攝的月球照片是灰色的。因?yàn)樵铝恋谋砻嬷饕裳酢⒐琛㈣F、鈣、鋁等組成。其中顏色較深的部分是月亮上的黑斑,形貌很像地球上的海洋,叫月海、雨海、靜海、云海等。組成月海的主要是玄武巖,顏色比較黑,對(duì)太陽(yáng)的反光比較弱,所以看上去比周?chē)玛憛^(qū)暗一些。除了這些黑色斑塊以外,顏色較淺的部分是月亮上的陸地,也稱(chēng)為月陸,平均高出月海2000~3000米,也稱(chēng)為月球高地。組成月陸的巖石主要是斜長(zhǎng)巖,它們的顏色比較淺,看上去比月海明亮。
人們從地球上看月亮是穿過(guò)地球的大氣層看到的月亮,它并不是真實(shí)的月亮的顏色,而是經(jīng)過(guò)大氣散射后的月亮顏色。太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣后,一部分波長(zhǎng)的光被散射掉,而另一部分波長(zhǎng)的光可以直接穿過(guò)。
當(dāng)月亮出現(xiàn)在地平線附近時(shí),光幾乎通過(guò)所有的大氣,大部分藍(lán)光被散射掉,紅光并沒(méi)有被散射,這時(shí)的月亮看起來(lái)是紅色的。當(dāng)月亮出現(xiàn)的高度增高時(shí),它穿過(guò)的大氣層很薄,這時(shí)月亮看起來(lái)是黃白色的。
當(dāng)發(fā)生月全食時(shí),月亮并不會(huì)完全消失。因?yàn)榈厍蛴写髿鈱樱?yáng)光穿過(guò)大氣層時(shí),波長(zhǎng)較短的藍(lán)光被大氣散射掉了,剩下波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光,所以,我們會(huì)看到紅月亮。
當(dāng)?shù)厍蛏匣鹕奖l(fā)或者森林起火時(shí),會(huì)釋放大量的灰塵和粒子。這些粒子將波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光散射掉,而波長(zhǎng)較短的藍(lán)光得以保留,這時(shí)我們會(huì)看到藍(lán)色的月亮。
月上一日,地上一月
月球到地球的距離約40萬(wàn)千米,月球的直徑約為地球直徑的1/4。月球的表面積有3800萬(wàn)平方千米,中華人民共和國(guó)陸地版圖的面積是960萬(wàn)平方千米,也就是說(shuō)月球的表面積大約相當(dāng)于4個(gè)中國(guó)陸地的版圖總和。
月球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間大約是一個(gè)月,月球繞著地球運(yùn)行一圈的時(shí)間也是一個(gè)月。這兩個(gè)運(yùn)行周期相等,所以不論在地球的何時(shí)何地,永遠(yuǎn)只能看到月球的正面,而月球的背面是不可能在地球上看到的,這是因?yàn)樵虑虻淖赞D(zhuǎn)周期和它繞地球公轉(zhuǎn)的周期相等。正因?yàn)樵虑蜃赞D(zhuǎn)一周的時(shí)間接近于一個(gè)月,所以月球的一天接近于我們地球的一個(gè)月,也就是說(shuō),月球的白天接近地球的半個(gè)月,月球的黑夜也接近地球的半個(gè)月。
月球上有風(fēng)霜雨雪嗎?
月球上的大氣濃度大約是地球上的一萬(wàn)億分之一,相當(dāng)于沒(méi)有大氣,是一個(gè)超高真空的世界。除了月球南北極太陽(yáng)永遠(yuǎn)照不到的深坑中可能有水冰之外,月球上也沒(méi)有水。沒(méi)有了空氣和水,月球上也就沒(méi)有地球上的風(fēng)、霜、雨、雪和氧化等的風(fēng)化作用,也沒(méi)有河流、冰川、湖泊和海洋的侵蝕和搬運(yùn)作用。
由于月球上沒(méi)有大氣來(lái)傳遞熱量,所以白天和夜晚的溫度變化很大。白天太陽(yáng)光直射的地方,最高溫度可以達(dá)到130℃;到了晚上沒(méi)有太陽(yáng)的時(shí)候,溫度會(huì)下降到-180℃左右。而且,不管是白天還是黑夜,只要是太陽(yáng)沒(méi)有照射到的地方,就和晚上一樣冷。
所以,月球上山峰的向陽(yáng)面比火焰山還要熱,而翻過(guò)山的背陽(yáng)面卻比冰窖還要冷。地球上最冷的地方也就-89℃,那還是在毫無(wú)人煙的南極洲最冷的“冰點(diǎn)”上測(cè)量到的,實(shí)際上,南極洲其他地方的溫度要高得多,比如,中國(guó)南極中山站的冬天最冷的時(shí)候也就是-30℃左右。
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