月食、藍月亮、超級月亮、超級藍血月究竟有多罕見?

2020-12-05 博科園

今年1月31日發生一些非常罕見和特殊事情，月亮的「全相」將在一月第二次出現成為一個藍色月亮。滿月將在其橢圓軌道與地球距離最近的地方出現，從而產生了一個超級月亮，亮度比平均亮度高出14%。

2018年1月31日「超級藍血月」，圖片：NASA

最後月球將在這段時間完全進入地球的陰影內形成月全食。美國國家航空航天局稱其為「超級藍血月」。對於北美的觀察者來說，這是自1866年以來這是第三次出現。真正的超級月亮、藍月亮和月食究竟有多罕見呢？

為了使月食發生，月球軌道的節點必須在新月或滿月期間與地球太陽平面相一致。月球的近地點和藍月亮對齊是一個更罕見現象。圖片：James Schombert / University of Oregon

首先這取決於你在哪裡，地球上只有略多於50%的地方能看到月食，因為在白天是永遠看不到滿月的。這是為什麼呢？因為當月圓時，月亮隔著太陽與地球遙望相對，這就是月亮相位的運作方式。

照亮的部分在1月31日滿月全貌和最大滿月的瞬間出現，人們將獲得「超級藍血月」的體驗過程。圖片：NASA/Blue Marble; Terra/MODIS Black Marble

2018年1月31日滿月將在環球時間下午1：30進入地球的陰影內。在這一事件發生的時候地球的南美洲、北美國東部、非洲和歐洲大部分地區處於白天，所以將會看不到這一現象。亞洲和澳大利亞將於三十一日晚觀看到它，美國西部和加拿大將在當天黎明前觀看到。但是如果我們放眼整個地球，超級月亮、藍月亮和月食的聯合體在不久前就出現了：1982年12月30日。

儘管它的出現頻率不高，但在36年前藍月亮上發生了另一次超級月亮月食。圖片：F. Espenak, NASA / GSFC

那麼多久才能看到這三種月亮的聯合體呢？我們要做的就是算出每一種月亮出現的概率和頻率，然後把這些數據結合起來，下面來一起看看吧。

在一個朦朧的夜晚，滿月緩緩出現在樹枝之間，抬頭望去，滿月是多麼令人不安。然而一個藍色的月亮，在一個月內可能出現兩次。因為一年中重大事件一覽表幫我們記錄了下來。圖片：kasabubu of pixabay / public domain

TOP1、藍月亮

「百年不遇」沒有進入流行詞彙，因為藍色的月亮很常見，但絕對不是這樣的。滿月的間隔時間為29.53天，由於地球和月球繞地球軌道運行時的速度差異，它們之間會有些許變化。當滿月出現在一個月的第一次或第二次時，如果一個月正好有29.53天，那麼下一輪滿月將會在一個月的30或31日出現。（如果不是的話，很有可能下個月就會出現藍月亮）。

由於時間和日期在世界各地的有所不同，所以並不是每個人都會在藍月亮發生時看到相同的景象。2012年8月世界上有一半的人看到了兩次滿月，而另一半人則在2012年9月看到了兩次滿月，這取決於滿月是在9月1日中午12點之前還是之後出現。當你在一月份看到了藍色的月亮，通常情況下個月將沒有滿月，在三月的時候會出現另一個藍月亮。今年3月2日和31日的滿月也會產生一個藍月亮，這只是根據一覽表的一個推測。

2011年三個成排的超級月亮點亮夜空，超級月亮這一詞彙開始出現在公共詞彙中。圖片上顯示的是德國慕尼黑觀測到的中心位置的月亮。在我們看到的所有藍月亮中，有很大一部分是超級月亮。圖片：Kai Schreiber of flickr

然而平均來說，每年每個月都有一次滿月，每19年滿月會出現7次，比每3年出現一次更頻繁。最後一輪藍月亮出現在2015年7月31日，下一輪滿月將在2020年10月31出現日。總的來說大約3%的滿月是藍色月亮

TOP2、超級月亮

當月球繞著地球運行時，它不僅經歷了從新月到滿月再到新月的階段，而且在地球周圍的一個橢圓軌道上移動。當它在離地球最遠的遠地點時，距離地球有406700公裡；在近地點時月亮距離地球有356400公裡，此時它與地球最為接近。當滿月在近地點(或近地點)在其軌道上重合時稱之為「超級月亮」。

月球的軌道不是一個完美的圓，而是一個橢圓。當近地點(或接近時)與滿月相當接近時，超級月亮就會出現。圖片：Brian Koberlein

你可能已經注意到在過去的幾年裡，超級月亮並不是那麼罕見，因為超級月亮每年大約出現3-4次，這取決於你使用的定義。通常情況下滿月與地球的距離小於359000千米(或者36萬千米)時被稱為「超級月亮」。由於太陽、地球和月亮的軌道錯綜複雜，通常能連續看到它3次。舉個例子在2018年1月2日和2017年12月3日的兩個滿月也是超級月亮。大約25%滿月都是超級月亮，這使得它們出現的頻率並不高。

當大量光線穿過大氣層時，藍光的波長大多被分散掉，而紅光能在月全食期間穿過大氣層並降落在月球表面，這就是為什麼在月全食期間月亮能被看見而且又紅又暗的原因。圖片版權：NASA

TOP3、月全食

月球和太陽都在天空中佔據了大約半度，但是月球的軌道面傾向於太陽地球平面大約5度。月亮的節點平均每年排列起來兩次，這使日食成為可能。這意味著月全食可能每年出現兩次。大多數情況下，日食是部分或半影的，但超過四分之一的時間，將會看到一次月全食。從公元前2000年到公元3000年的5000年間，地球將會看到3479次日全食，或大約每18個滿月就會有一次月全食，約佔總數的5.6%。

全球地圖顯示「超級藍血月」在2018年1月31日(天氣允許)的地區被看到。在1月31日太陽升起之前，北美、阿拉斯加和夏威夷的將會出現月食。對中東、亞洲、俄羅斯東部、澳大利亞和紐西蘭的人來說，「超級藍血月」可以在31日早晨的月亮升起時看到，圖片：NASA

有了這些數據，將這些信息整合起來，得出所期望的三種月亮現象在一起出現的概率：

滿月時有3%的概率出現藍色月亮滿月時有25%的概率出現超級月亮月全食在滿月時有5.6%的概率發生

也就是說藍色月亮，超級月亮，月食三者有0.042%的概率在滿月時同時出現，大約每2380個滿月就有一次這樣的現象發生。平均來說這相當於每265年會出現一次！

2015年的超級月亮月食是自1982年以來的第一個組合現象，是30多年來在月食中觀測到的直徑最大的月亮。2018年和2019年也將看到超級月亮月食現象。圖片：Jimmy Baikovicius from Uruguay

如果你沒有看到2018年1月31日的月食，不要擔心。超級月亮日全食，NASA稱之為「超級血月」，每隔幾年就會發生一次，2019年1月21日它將再一次出現。在北美和南美都能看到。2018年1月31日稀罕的月食是完全隨意出現的，只要你有機會超級血月是不應該錯過的。如果天空晴朗月亮是可見的，那就盡情享受這奇妙的一刻吧！

博科園-科學科普｜文 / Ethan Siegel / Forbes Science / S.W.A.B

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