Astronomy Photos ByAcian

2013年8月21日

月食


作者: Winky

說起天文,大家都想起黑洞、星系、星團這般既神秘又美麗的主題。身處於地球,雖然接觸不到它們,但現今科技已將不少神秘的天體攝下並呈現人類眼前。可是,照片遠不比親身看見的來得真實和震撼。現在就讓大家一起了解那看得見的天文現象 - 月食。

月食成因
月球本身不會發光,它的光是來自太陽照射到月球後反射至地球所致。下圖展示了月球在不同位置的月相。它的周期由新月開始,接著是娥眉月、上弦月,直至回到新月為一個盈虧周期。


圖片來源: Nature of the universe
http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/EducationResource/Universe/framed_c/lecture.html


能否看見月球取決於月球、太陽和地球的位置。當太陽、地球和月球成一直線時,如月球運行至地球的陰影部分,月球便反射不到足夠的太陽光,形成月食。下圖展示了月食發生的位置條件:


圖片來源:
http://content.edu.tw/primary/nature/ph_hs/phnature/addon/space/summoon.htm


月食的種類月食分為月全食、月偏食和半影月食。

地球的陰影部份可分為本影和半影。本影是太陽被地球遮擋後最暗的區域,而半影仍有微弱的光線到達。圖二展示了本影和半影的位置。

當整個月球運行至本影區域時,月球便失去了太陽的照射,形成月全食;當月球的小部分進入本影區域時,月偏食便形成;當月球剛進入半影區時,月球表面的光會略為減少,這便是半影月食,可是,半影月食一般比較難以肉眼察覺。





以下是三種月食的圖片:

半影月食


月偏食


月全食
圖片來源:
http://www.phy.cuhk.edu.hk/astroworld/phenomenon/lunareclipse/20110616/lunareclipse20110616.html


也許你正疑惑為何月全食是紅色的。原因是每種光的偏折程度不一。陽光照射在地球的大氣層時會發生折射,令光線向內偏折。由於紅光的偏折程度最大,因此它最接近那陰影區域,使月球被照得暗紅。

說了那麼多月食的種類,有懷疑過為何沒有「月環食」嗎? 原因很簡單,剛才提及的本影部份比月球面積大很多,月球完全進入本影區域後,便會比本影範圍覆蓋過,因此絕不會出現「月環食」。

月食的過程
近年香港可見的月全食是2011年12月10日。就讓我們一同回顧當日的月食過程吧!


影片提供:香港太空館
http://www.lcsd.gov.hk/ce/Museum/Space/StarShine/AstroEvent/LunarEclipse/c_starshine_ae_le2.htm


從影片中可見,月食過程大致分為七個,分別為:半影食始、初虧、食既、食甚、生光、復圓、半影食終。初虧是月球剛踏入地球進行本影外切那刻;食既是月球完全進入地球本影內切那刻;食甚是月球中心與本影中心重疊的瞬間,此乃月全食之時;生光是月球離開本影內切那刻;復圓便是月球完全離開本影外切那刻。

而半影食始和半影食終,也就是月球進入半影那刻和離開半影區域那刻。

這次的月食,月球是由東向西移動,歷時52分鐘。



也許大家也知道月食總在滿月時出現,但有否疑惑為何不是每次月圓也出現月食?

我們稱地球的公轉軌道平面為「黃道」;月球的公轉軌道平面則為「白道」。由於白道和黃道彼此傾斜了約5度,因此不是每個滿月也踫巧與地球成一直線,形成月食。只有當月球運行到黃白交點與地球太陽成一直線,月食才發生,因此不是每個滿月也有月食。


圖片來源:
http://web2.nmns.edu.tw/constellation/discern/discern08.php


雖然月食比起其他天文現象例如日食和金星凌日更為熟悉和常見,可是有研究指月全食現象將有天不會再發生,原因是月球正遠離地球。

科學家嘗試用一些方法探測地球和月球距離的變化,包括使用鏡子雷射脈衝反射計算來回時間、以生物化石特微變化計算月球和地球的距離或以潮汐能量的散失等,這些現象都證明了月球正以每年增加4厘米的速度遠離地球。

下一次於香港清晰可見的月全食是2018年1月31日,大家不妨看看。以下的月食時間表由香港太空館提供,大家可作參考:

2012 2020
日 期 
種 類
香 港
香 港 時 間  
食 分 
月 出
月 沒
04/06/2012
月偏食
帶食出
5:59pm - 8:07pm
0.376
7:00pm (04/06)
6:12am (05/06)
28/11/2012
半影月食
可見
8:13pm -12:53am
0.942
5:28pm (28/11)
7:04am (29/11)
26/04/2013
月偏食
可見
3:52am - 4:23am
0.02
6:20pm (25/04)
5:59am (26/04)
25/05/2013
半影月食
不可見
11:43am - 12:37pm
0.041
7:13pm (25/05)
5:31am (25/05)
19/10/2013
半影月食
帶食沒
5:48am - 9:52 am
0.791
5:25pm (18/10)
6:22am (19/10)
15/04/2014
月全食
不可見
1:58pm - 5:33pm
1.295
6:47pm (15/04)
5:49am (16/04)
08/10/2014
月全食
帶食出
5:14pm - 8:35pm
1.172
5:59pm (08/10)
6:50am (09/10)
04/04/2015
月全食
帶食出
6:15pm - 9:45pm
1.006
6:33pm (04/04)
6:34am (05/04)
28/09/2015
月全食
不可見
9:07am - 12:27pm
1.282
6:28pm (28/09)
6:04am (28/09)
23/03/2016
半影月食
帶食出
5:37pm - 9:57pm
0.801
6:29pm (23/03)
6:46am (24/03)
17/09/2016
半影月食
可見
12:53am - 4:56am
0.933
6:09pm (16/09)
6:22am (17/09)
11/02/2017
半影月食
帶食沒
6:32am - 10:55am
1.014
5:40pm (10/02)
6:54am (11/02)
08/08/2017
月偏食
可見
1:22am - 3:19am
0.251
6:41pm (07/08)
6:10am (08/08)
31/01/2018
月全食
可見
7:48pm - 11:12pm
1.321
5:59pm (31/01)
7:26am (01/02)
28/07/2018
月全食
帶食沒
2:24am - 6:19am
1.614
6:45pm (27/07)
6:00am (28/07)
21/01/2019
月全食
不可見
11:34am - 2:51pm
1.201
6:14pm (21/01)
6:54am (21/01)
17/07/2019
月偏食
帶食沒
4:01am - 7:00am
0.658
6:47pm (16/07)
5:52am (17/07)
11/01/2020
半影月食
可見
1:06am - 5:14am
0.921
5:28pm (10/01)
7:20am (11/01)
06/06/2020
半影月食
可見
1:44am - 5:07am
0.593
6:38pm (05/06)
5:50am (06/06)
05/07/2020
半影月食
不可見
11:04am - 1:55pm
0.38
7:27pm (05/07)
5:29am (05/07)
30/11/2020
半影月食
帶食出
3:30pm - 7:56pm
0.855
5:38pm (30/11)
7:18am (01/12)

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