出品:科普中國
科普中國是中國科協(xié)攜同社會(huì)各方利用信息化手段開展科學(xué)傳播的科學(xué)權(quán)威品牌?
創(chuàng)作:中國科學(xué)院國家天文臺 陳潔、鄭永春、孔嘯、張碩?
監(jiān)制:中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心?
2015年7月會(huì)有兩次月圓之夜,一次已經(jīng)發(fā)生在7月1日,另一次將要發(fā)生在7月31日。天文術(shù)語中:在同一個(gè)月份,如果能看到兩次滿月,第二次月亮稱作“藍(lán)月亮”。民間也有:“藍(lán)月亮”預(yù)示著災(zāi)難的說法。7月31日我們將要看到的滿月,是“藍(lán)月亮”嗎?它真的是不祥的征兆嗎?
月色朦朧,樹影婆娑
其實(shí),天文術(shù)語中的“藍(lán)月亮”并不指藍(lán)色的月亮?!八{(lán)月亮”這個(gè)詞主要起源于西方國家。在大約400年前,當(dāng)人們提起“藍(lán)月亮”時(shí), 就好像“把白色說成黑色” 一樣荒謬?!八{(lán)月亮”后來就引申為“從來不會(huì)發(fā)生”。英語中說:當(dāng)月亮變成藍(lán)色時(shí),這件事才會(huì)發(fā)生,就好比我們經(jīng)常說:當(dāng)太陽從西邊升起時(shí)一樣。英語中的諺語“Once in a blue moon”,就意味著幾乎不會(huì)發(fā)生的事情。?
那么天文中的“藍(lán)月亮”究竟是什么意思呢?根據(jù)歷法計(jì)算,兩次滿月之間大約相隔29.5天左右,而我們采用的公歷中有的月份為31天,有的月份為30天,這就出現(xiàn)了一個(gè)時(shí)間差。這個(gè)時(shí)間差會(huì)導(dǎo)致一個(gè)月內(nèi)可能出現(xiàn)兩次滿月,也會(huì)導(dǎo)致一年中有可能出現(xiàn)13次滿月。這多出來的月亮就是“藍(lán)月亮”,是意料之外的月亮的意思,它在天文術(shù)語里有兩種解釋。
第一種:19世紀(jì)和20世紀(jì)早期,美國緬因州的農(nóng)民歷中給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民列出了“藍(lán)月亮”的日期。指出在通常情況下,一個(gè)季度有三個(gè)滿月。如果在一個(gè)季度中,發(fā)生了四次滿月,第三次滿月被稱做“藍(lán)月亮”。?
第二種:1946年,美國人在《天空和望遠(yuǎn)鏡》雜志中的一篇文章“Once in a Blue Moon”中誤解了緬因州農(nóng)民歷中的解釋,將19年中存在7次“藍(lán)月亮”誤解為在這19年中,有7年時(shí)間每年會(huì)有13次月亮,也就是,其中11個(gè)月中每月有1次圓月亮,另外一個(gè)月有兩次圓月亮。將同一個(gè)月中的第二次滿月稱為“藍(lán)月亮”。后來,這種解釋的“藍(lán)月亮”被應(yīng)用。1980年美國電臺廣播節(jié)目“StarDate”,應(yīng)用這種定義的“藍(lán)月亮”。 “藍(lán)月亮”作為同一個(gè)月中的第二次滿月被廣泛傳播并接受。
天空中會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色的月亮嗎??
通常情況下,月亮是紅黃色的,人們很少能夠看到藍(lán)色的月亮。只有當(dāng)火山爆發(fā)或森林著火時(shí),它們產(chǎn)生的火山灰、煙霧或塵埃粒子拋到大氣中,這些粒子散射藍(lán)光,這時(shí)的月亮看起來是藍(lán)色的。?
“藍(lán)月亮”預(yù)示著災(zāi)難,并沒有科學(xué)的根據(jù)。但是,當(dāng)?shù)厍蛏嫌谢鹕奖l(fā)或森林發(fā)生大火時(shí),有可能會(huì)看到藍(lán)色的月亮。?
1883年,印尼的喀拉喀托火山爆發(fā),像一個(gè)威力龐大的原子彈爆炸,火山灰飄到地球大氣層的高處,使月亮出現(xiàn)藍(lán)色近兩年。1950年發(fā)生在瑞典,1951年發(fā)生在加拿大的森林火災(zāi),使煙霧或塵埃粒子漂浮在大氣中,人們看到了藍(lán)色的月亮。
森林大火導(dǎo)致天空中煙霧彌漫
1980年美國Mount St. Helens火山,1983年墨西哥的El Chich n火山以及1991年菲律賓Mount Pinatubo的火山爆發(fā)后,人們也都看到了藍(lán)色的月亮。
能夠看到藍(lán)色月亮最關(guān)鍵的因素是空氣中存在許多直徑略大于0.7微米(紅波) 且小于1微米的粒子。通常情況下,這種狀況在大氣中是罕見的,只有當(dāng)火山爆發(fā)或森林發(fā)生火災(zāi)時(shí),才會(huì)產(chǎn)生很多這種尺度的粒子,它們傾向于散射藍(lán)光,這時(shí)才會(huì)看到藍(lán)色的月亮。
7月31日將要看到的月亮是“藍(lán)月亮”,但不是藍(lán)色的月亮?!?/span>
月亮的顏色:紅月亮?藍(lán)月亮?灰月亮??
通常我們仰望星空,看到的月亮是紅黃色的,那么在什么情況下,會(huì)出現(xiàn)不同顏色的月亮??
空間衛(wèi)星上拍攝的月球照片是灰色的。因?yàn)樵铝恋谋砻嬷饕醒酢⒐?、鐵、鈣、鋁等組成。其中顏色較深的部分,是月亮上的黑斑,形貌很像地球上的海洋,叫雨海、靜海、云海等。組成月海的主要是玄武巖,顏色比較黑,對太陽的反光比較弱,所以看上去比周圍月陸區(qū)暗一些。除了這些黑色斑塊以外,顏色較淺的部分是月亮上的“陸地”,也稱為月陸,平均高出月海2~3千米,也稱為月球高地。組成月陸的巖石主要是斜長巖,它們的顏色比較淺,看上去比月海明亮。
我們從地球上看月亮是穿過地球的大氣層看到的月亮,它并不是真實(shí)的月亮的顏色,而是經(jīng)過大氣散射后看到的月亮顏色。太陽光經(jīng)過大氣后,一部分波長的光被散射掉,而另一部分波長的光可以直接穿過。?
當(dāng)月亮出現(xiàn)在地平線附近時(shí),光幾乎通過所有的大氣,大部分藍(lán)光被散射掉,紅光并沒有被散射,這時(shí)的月亮看起來是紅色的。當(dāng)月亮出現(xiàn)的高度增高時(shí),它穿過的大氣層很薄,這時(shí)月亮看起來是黃白色的。
當(dāng)發(fā)生月全食時(shí),月亮并不會(huì)完全消失。因?yàn)榈厍蛴写髿鈱?,太陽光穿過大氣層時(shí),短波光被散射掉,剩下波長較長的紅光,所以,我們會(huì)看到“紅月亮”。
當(dāng)?shù)厍蛏?,火山爆發(fā)或者森林起火時(shí),會(huì)釋放大量的灰塵和粒子。這些粒子將紅光散射掉,我們會(huì)看到藍(lán)色的月亮。
?延伸閱讀?
?月上一日,地上一月?
月球到地球的距離約40萬千米,月球的直徑約為地球直徑的1/4。月球的表面積有3800萬平方千米,中華人民共和國陸地版圖的面積是960萬平方千米,也就是說月球的表面積大約相當(dāng)于四個(gè)中國陸地的版圖總和。
由于月球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間大約是一個(gè)月,月球繞著地球運(yùn)行一圈的時(shí)間也是一個(gè)月。這兩個(gè)運(yùn)行周期相等,所以不論在地球的何時(shí)何地,永遠(yuǎn)只能看到月球的正面,而月球的背面是不可能在地球上看到的,這就是因?yàn)樵虑虻淖赞D(zhuǎn)周期和它的繞地球公轉(zhuǎn)的周期相等所造成的。正因?yàn)槭沁@樣,月球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間接近于一個(gè)月,所以月球的一天接近于我們地球的一個(gè)月,也就是說,月球的白天接近地球的半個(gè)月,月球的黑夜也接近地球的半個(gè)月。所以我們過去常說,“天上一日,地上一年”,在月球上的一日相當(dāng)于地球的一個(gè)月。?
月球上有風(fēng)霜雨雪嗎?