漲知識!為什麼滿月的大小和亮度會發生變化?看完恍然大悟

2020-12-06 天文在線

本文參加百家號科學#了不起的天文航天# 系列徵文

:有人解釋說,懸掛在夜空的超級滿月之所以顯得如此巨大和明亮,是因為那是月球(在幾千年的時間裡)離地球最近的時刻。這可能嗎?

:月球環繞地球的軌道並不是一個完美的圓—實際上它是橢圓,偏心率約為5.5%。這意味著其近地點(月球在其軌道上距地心最近的點)和遠地點(月球在其軌道上距地心最遠的點)之間存在相當大的差異,會導致地月間在任意方向的平均距離存在約21000千米的變化。如果滿月接近或發生在近地點, 它在天空中看起來會比在遠地點時要大得多,同時也更明亮。

因為地球從月球接收的光量不僅取決於月亮本身所散發的,而且和地月距離有關,月球越遠,月球射向地球的光就越少。然而所有的滿月看起來都又大又亮,所以儘管這稱得上是個顯著的影響因素,如果不能同時對比近地點和遠地點的滿月,我們依舊很難發覺二者之間的不同。

如某年滿月距離月球移動到近地點只差幾個小時,這是這一年地月距離最近的滿月,但不是近段時間內最近的一次。最近的近地點是1912年。更詳細的解釋可以查詢相關資料—一般有個計算近地點和遠地點的,你可以了解到何時是最佳觀測時間。

還有什麼其他因素影響滿月的亮度?

影響滿月亮度的因素還有很多。當地球(及伴隨著的月球)處於近日點,即其軌道上離太陽最近的一點時,月球反射的太陽光會稍微強烈一些,導致滿月的亮度增加約4%,但這亮度的變化人類肉眼無法察覺。

包括月亮在內的任何天體,在天空中的亮度都隨著其在天空中的高度而增加。當一個物體處於頭頂正上方時,它的光以一個直角角度照射到地面上,光的強度與光線的強度相同。然而,當一個物體離地平線較近時,它的光線以其他的角度照射到地面上,同樣數量的光被分散到更大的區域。因此,從這個天體到達地面的單位面積的光更少。此外,月球離地平線越近,光線必須穿過越多的大氣層才能被觀測到,這意味著更多的月光會被大氣吸收或散射。月球在天空中的高度是由你所觀測到的緯度和月球的赤緯共同作用的結果。

當月球處於衝點,也就是與太陽完全相反的那一點時(由於太陽的光線被地球擋住,無法到達月球,所以在這一點上會發生月食),月球會更明亮,這被稱作對立效應,它主要被認為是由陰影造成的。月球越靠近衝點,物體在其表面投射的陰影就越小,它就看起來越明亮。

最後,大氣對滿月的亮度也有很大的影響。在晴朗的夜晚出現的滿月會比有很多灰塵、煙霧或陰雲的天空中的滿月亮得多。

相關天文知識

滿月是指月和太陽的黃經差達到180度時的瞬間,以及此時的月相(也稱望月)。

滿月的時候,月球和太陽分別在地球的兩側。若此時為正對面,即發生月食。滿月的日周運動,和春秋、冬夏相反的太陽的日周運動幾乎一樣。日沒時升起,在午夜時其高度角達到最大,在日出時沉沒。北半球夏季的時候,中國大部分地區可以看見其從東南方向升起,低平的位置橫穿南方的夜空。冬季的時候偏北,南中時分的滿月在夜空的較高位置。春分與秋分時候從正東附近升起,在正西附近落下。

參考資料

1.維基百科全書

2.天文學名詞

3. Cathy Jordan-鳩雀

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