宇宙中的星星像走马灯似的,来来往往,穿梭不停。地球围着太阳转,月亮绕着地球行,月亮和地球一起绕着太阳运行。
当月亮、地球和太阳三者走到一条直线附近时,就有可能发生日食、月食。因为月亮和地球都不发光,它们都是靠太阳光照亮的,在太阳照耀下,月亮和地球的后面拖着一条长长的黑影子。
当月亮转到太阳和地球中间,太阳、月亮和地球几乎成一直线时,长长的月亮影子就落到地球上。在月亮影子里的人看起来,太阳被月亮遮住,便成了日食。
当地球走到太阳和月亮中间,太阳、地球和月亮几乎成一直线时,长长的地球影子落到月亮上,这便形成了月食。
由于地球相对于月亮的影子有相对的移动,月亮相对于地球的影子也有相对的移动,因此日食时太阳是一点一点被“食”掉的,月食时月亮也是一点一点被“食”掉的。
日食、月食是分别由月亮影子和地球影子造成的。由于它们的影子不同,便产生出不同的“食”。
月亮的影子有本影、半影和伪本影之分,它们分别对应着不同的日食情形。本影是一个会聚的圆锥,投向它的阳光全部被月亮挡住,位于本影内的人看到的是日全食。
在半影内,月亮只遮住日面的一部分,看到日偏食。
月亮在椭圆轨道上绕地球运行,到地球的距离时远时近。当月亮离地球较近时,在地球上的人看起来,月亮表面比太阳表面还大,它能把整个日面挡住。在这种情况下,月亮的本影可以投到地面上,造成了日全食或日偏食;当月亮离地球较远时,在地球上的人看起来,月亮表面比太阳表面小,它不能把整个日面挡住,月亮本影的锥顶位于地球上空,只有伪本影落在地面上。在伪本影内的观测者看到黑暗的月面周围有一圈明亮的光环,这叫日环食。
因此,日食有日全食、日偏食和日环食三种。有时,沿日食带观测时,起初看到日环食,中间看到日全食,最后又看到日环食,这种情况叫做全环食。
月亮位于地球附近,地球的本影又很长,因此地球的本影比月亮直径宽得多,所以月食没有环食,只有全食和偏食。如果月亮在地球本影边缘掠过,只有一部分掠入本影,便发生月偏食;如果月亮钻入地球本影,就发生月全食;如果月亮钻入地球半影,就发生半影月食。发生半影月食时,肉眼一般看不出月亮明显变暗,所以天文台一般不作预报。
应当指出,月全食时并不是一点月光都见不到,而是能看到一个古铜色的月面。之所以如此,是因为穿过地球低层大气的太阳光受到曲折,进入地球本影,投射到了月面上。
知识点
光年
“年”是时间单位,但“光年”虽有个“年”字却不是时间单位,而是天文学上一种计量天体距离的单位。宇宙中天体间的距离很远很远,如果采用我们日常使用的米、千米(公里)作计量单位,那计量天体距离的数字动辄十几位、几十位,很不方便。于是天文学家就创造了一种计量单位——光年,即光在真空中一年内所走过的距离。距离=速度×时间,光速约为每秒30万千米(每秒299,792,458米),1光年约为94,605亿千米。“光年”不是时间单位,说时间过去了多少光年,就好像说时间过去了几米、几千米一样,是不能成立的。