爲何會有月食?

冷希月


月球繞地球公轉的軌道稱為「白道」;跟著地球一起繞太陽公轉的軌道稱為「黃道」。月亮公轉過程中,和地球、太陽的相對位置一直改變,地球上的人們會見到不同形狀的月亮,稱為「月相」或「月亮的相位」。月相變化週期即為農曆(陰曆)的一個月,約29.53天,亦稱為一「朔望月」。

 太陽光照射物體時,會在物體背面形成陰影。由於地球是球形,且太陽體積比地球大許多,故地球陰影是圓錐形的,其中深灰色小圓錐稱為「本影」,陽光完全無法抵達;淺灰色大圓錐稱為「半影」,仍有一部份的太陽可以照射到此處。

本影和半影本影與半影示意圖

日月食的成因日月食成因示意圖

我們所見的月光其實是月亮表面反射的太陽光,因此當月亮恰好處在地球的本影中,無法再反射太陽光時,古時人們覺得是因為「月亮被天狗吃掉了」,便將這種現象稱為「月食」。 若與月相變化圖比對,可知月亮進入地球本影時,相當於「望(滿月)」的位置,地球會介在月亮和太陽之間,因此只有在滿月時,才可能發生月食。 每年可能發生的月全食最多隻會有3次,最少則連1次都沒有;但如果連月偏食也計入的話,則一年的月食發生次數可多達5次。

  然而,白道面和黃道面兩者並不重合,而是有個約5°9'的夾角。當月亮在望的位置時,不一定會恰好落在地球陰影中;唯有位在白道面和黃道面的交點(節點)附近時,才有機會形成月食。 故月全食發生有2個必要條件:(1)為月亮必須在望的位置,(2)月亮必須在白道面與黃道面的交點上,簡而言之,就是月─地─日必須幾乎成一直線。 

  因月球位置並不見得會恰好全部落在地球本影中,若月球全部進入地球本影中,則為月全食;若僅從地球本影邊緣通過,只有一部份月面被遮,則形成月偏食;若月球全部位在地球半影中,則為半影月食。半影月食的光度變化非常小,除非用比較靈敏的攝影器材或光度觀測儀器,否則不太容易用肉眼看出變化,所以一般都不做預報。


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