【網絡闢謠】流言:滿月時,不同地點看的月亮大小一致

月亮是我們最熟悉的天體,除了陰晴圓缺,甚少人知道,它還有大小之分。比如10月31日,就是滿月最小的一天,讓我們來八一八,這個一年多才會出現一次的天象吧!

【網絡闢謠】流言:滿月時,不同地點看的月亮大小一致

2012年11月28日的最小滿月

圖片來源:https://apod.nasa.gov/apod/image/1611/supermicromoon_paduraru_900.jpg

13~14個月才出現一次的最小滿月

在天文學中,月相是指地球上觀測者所見到的月球被太陽照亮部分的形狀。月球圍繞地球公轉,產生了週期變化的月相。當月球位於地球和太陽之間時,月球的背陰面朝向地球,我們看不到月球被照亮的部分,稱之為朔(新月)。當地球位於月球和太陽之間時,月球的向陽面朝向地球,我們可以完整地看到月球被照亮的部分,稱之為望(滿月)。月相的更替週期約為29.53日,稱為一個朔望月。

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月相圖

圖片來源:

https://ss0.baidu.com/6ON1bjeh1BF3odCf/it/u=3240519698,1832196539&fm=15&gp=0.jpg

在天文學上,天空中物體的大小通常都是根據從地球上觀測所見到角直徑來描述。角直徑是以角度做測量單位時,從一個特定的位置觀察一個物體所得到的“視直徑”。視直徑是被觀測的物體在垂直觀測者視線方向中心的平面上產生的透視投影的直徑。

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從地球上看太陽,視直徑大約為32’,簡單點說就是0.53度

月球的大小也跟它與觀測者的距離有關。由於月球繞地球公轉的軌道是一個橢圓,根據天文觀測數據,月球距離地球最近(近地點)為357000千米,而最遠(遠地點)可達406000千米。

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月球圍繞地球的公轉軌道是一個偏心率約為5.5%的橢圓,

遠地點(Apogee)和近地點(Perigee)相差約5萬公里

來源http://beagle.lamost.org/blog/content/uploadfile/201911/18cb1572662436.gif

這種距離的變化,會導致從地球上看月球的視直徑在29.3’至34.1’之間變化,也就是說當月球在公轉軌道上運動到不同位置時,距離地球的距離也不同,我們看到的月亮大小也不同。當滿月出現的位置恰好與遠地點重合,我們就會看到最小滿月。如前文所述,月相的更替週期(朔望月)約為29.53天,月球的公轉週期(恆星月)約為27.32天,從一次滿月到下一次滿月的時間間隔平均比月亮繞地球運行一週所需的時間長了兩天多。當出現一次最小滿月後,月亮經過27.3天再次回到遠地點後,而滿月還要再過兩天多才會出現,再次出現遠地點滿月所經歷的時間約為413天左右,也就是說13~14個月才會出現一次最小滿月。

從2018年1月至2020年12月的地月距離以及新月、滿月出現時間的示意圖中,我們可以看到滿月恰好出現在遠地點上,也就是我們所說的最小滿月分別在2018年7月、2019年9月、以及2020年10月出現過,時間恰好間隔13~14個月。

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地月距離與新月、滿月出現時間示意圖

(●表示滿月,x表示新月,橫軸表示時間,縱軸表示地-月距離;藍色箭頭指示2018年和2019年出現的最小滿月,綠色箭頭指示2020年10月出現的最小滿月)

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/24/Moon_distance_with_full_%26_new.png

這個最小滿月有多小呢?

最小滿月的小是相對最大滿月而言的,那麼近地點滿月和遠地點滿月大小能差多少呢?如前所述月亮在近地點時,距離地球大約36萬公里,在遠地點最遠可達40萬公里以上。由此可以算出,近地點時的月亮和在遠地點時相比,視直徑大了約14%,面積大了約30%,差別還是相當明顯的。

如果這樣一大一小兩個月亮同時掛在天上,大小的區別是非常明顯的。但是天上只有一個月亮沒有參照物的情況下,這種所謂的大小差異靠肉眼則是難以分辨的,只能通過天文照片來發現。

今天,滿月就恰好出現在遠地點,大家可以在今天晚上用照相機接上望遠鏡或長焦鏡頭拍一張月亮的照片,等到明年5月26日“超級月亮”出現時,用同樣的設備再給月亮拍一張照片,最小滿月與超級月亮的大小對比會一目瞭然。

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2007年近地點與遠地點滿月大小對比

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%BB%BF%E6%9C%88%E5%91%A8%E6%9C%9F#/media/File:Lunar_perigee_apogee.png

從不同地區看滿月

我們古代就有“海上生明月,天涯共此時”的說法,那麼,不同地區的人,比如倫敦的瑪麗和北京的李雷,看到的滿月是否一樣呢?

嚴格來說,是不一樣的。因為相對位置(經緯度)和其他自然條件的關係,即便是在同一天,當地同一時刻(比如北京時間晚上8點和倫敦時間晚上8點),人們看到的滿月大小也有細微區別。因為月球繞地球公轉時,與赤道面有一定的傾斜角,月球運行到北京和倫敦上空時,也會有小的高度(距離)的偏差,而由於地球大氣對光線的散射作用,月球光線通過大氣層的路徑越長,散射越厲害,看到月亮就越大。但由於地月距離平均距離約38萬公里,在北京和倫敦不同地區這樣小的高度(距離)偏差下,不同地區滿月大小的差異肉眼顯然根本無法察覺,幾乎是可以忽略不計的。

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北京故宮博物院的滿月

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倫敦碎片大廈的滿月

扎堆上演的火星合月和天王星衝日

值得一提的是,除了這個“最小滿月”,剛剛,一天之前(10月30日),還發生了火星合月天象。火星合月是指火星運轉到軌道中離月球比較近的點,這時,人們可以看到天空中銀色的月亮和紅色的火星非常接近,相互輝映,齊放光芒。

火星合月的時間通常很短,約10分鐘到20分鐘左右,主要是觀賞火星與月亮慢慢相合的過程。而該天象幾乎每年都會出現。

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該圖片是在太陽昇起前從保加利亞的黑海海岸拍攝的。在火星合月時,如果你抬頭仰望星空,你也會發現這樣美麗的景象。

由於火星是大行星,所以人們用肉眼就可觀賞到這一星象,天文愛好者使用小型天文望遠鏡觀測,就更不在話下了。


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除此之外,明天(11月1日)凌晨還是天王星衝日之時。天王星衝日是指天王星和太陽正好分處地球的兩側,三者幾乎成一條直線的現象。此時,天王星與地球距離最近,亮度也最高,是一年中觀看天王星的最佳時機。

天文愛好者通過天文望遠鏡,可以隱約看到其呈藍綠色的圓面。而我們一般人在遠離光汙染的地方,比如郊外或山頂,也能用肉眼隱約見其“芳容”。

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當在地球天空中觀測天王星衝日時,望遠鏡以及相關拍攝設備是天文愛好者的好幫手。上圖是張精心設計的連續多次曝光的合成照片,圖中左上方紅圈處為天王星。

生活在繁華的都市,我們對頭頂上的星空,越來越缺少關注了。雖然我們的嫦娥工程已將月球車送上月球表面,但自古以來的樸素願望也不應被遺忘。

來源:科學闢謠平臺


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