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月食何以启示我们地球奥秘?

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作者:Stefanie Waldek

翻译:钟艺

校对:吕梓欣

美工:邱和琴

后台:朱宸宇

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我们已经研究月食几千年了。(图片来源:Daisy Dobrijevic创作于Canva Pro)

 

就在昨天(3月14日)的中午至傍晚,发生了2025年第一次月全食(由于发生时间正值我国中午至傍晚时段,几乎不可见)。当月亮进入地球的本影或阴影时,就会发生“月食”现象,届时,洁白的月球表面会变为诡异的红色。(难怪这种现象被戏称为“血月”。)


然而,月食不仅仅是一场有趣的天文表演,它们还有实际的科学影响。


月食现象在诸多古文明中往往会引发恐慌,比如在我国,就存在着“天狗食月”的传说,但它们也激发了科学发现。“在古希腊,哲学家们意识到地球是圆的,因为在月食期间,地球在月球上的阴影总是有弧度的,”月球行星研究所的教育经理克里斯汀·舒普拉说到,“这可能是月食中最著名的发现之一。”


今天,月食仍然告诉我们很多关于地球的知识,尤其是我们的大气层。“血月”之所以会出现,是因为阳光穿过我们的大气层并向月球折射——大气散射了波长较短的颜色,如蓝色和绿色,使红色和橙色到达月球。这也是为什么日落和日出会呈现出美丽的暖色调的原因。

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月全食期间系列图像。(图片来源:HASSAN AMMAR/AFP 发布于Getty Images)


并非每次月全食,月亮都会呈现出红色。“月球的暗度和颜色将告诉我们更多关于地球大气层组成变化的信息。” 舒普拉说道,“有时月亮看起来是红色的,但有时它会暗得多,呈棕灰色,比如在一次大型火山爆发之后。”


在月食期间,我们也可以了解到一些月球的情况,尤其是借助月球航天器进行探测。“之前在月食期间的观测,主要针对地球阴影中月球表面温度的变化速度。” 美国宇航局的月球勘测轨道器(LRO)项目科学家诺亚·佩特罗在接受采访时表示,“一些观察表明,月球表面并不是均匀冷却的。。这意味着小陨石坑周围的表面特性存在差异,而这仅仅只是因为月球表面上方几厘米的变化。在通常情况下,我们是无法检测到这种变化的。”


LRO在这次月食期间不会主动进行测量,但它仍然会受到月食的影响。在持续数小时的月食期间,太阳能航天器不会被直射阳光照射,这将会影响它的电力供应。“我们把航天器放在一个最佳轨道上,让电池可以在月食之前充满电。在此之前,我们会关闭仪器,以防电池电量耗尽,然后等到电池充满电后再打开仪器。” 佩特罗说道,“这就像是你长时间无法给手机充电的时候,就会把手机调成省电模式。”


随着越来越多的航天器降落在月球上执行科学任务,比如美国宇航局的载人航天计划,阿尔忒弥斯计划,我们将会深入了解到更多有关月食及其对月球本身的影响。


与此同时,对于地球上的观众来说,是时候享受这个天文奇观了!舒普拉说:“与日食不同的是,日食只能由那些沿着月球阴影在地球上形成的路径观察到,而月食可以被当时能看到月球的每个人看到,因为他们都在地球的同一侧。”在2025年3月的月食中,超过10亿人能够看到月亮变红(此次我国不幸的在另一侧)。


9月7日至8日将迎来另一次月全食,并对我国观测者更为友好,发生时间正值我国午夜至凌晨,全境可见全过程(这也是今年我国境内唯一全程肉眼可见的日月食,从初亏到复圆持续3个半小时,全食阶段持续1个多小时)。在月食期间说不定还会有意外之喜! 舒普拉表示:“在2019年,曾有观测者在月食期间看到了陨石撞击月球产生的闪光。”擦亮眼睛期待吧!






责任编辑:DAIKIN

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