答:為什麼只聽說過日環食,有沒有月環食?

2020-11-21 騰訊網

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空少問答

小課堂

第155期

07

月

061

日

周

一

答：為什麼只聽說過日環食，有沒有月環食？

上周六，空少為大家留了1個問題，來看看空少的解答以及從留言中選出的最佳答案吧！

想要查看原問題背景介紹的朋友們可以點擊《問：為什麼只聽說過日環食，有沒有月環食？》~下面就讓我們來看看空少的解答吧！

空少正解

上期我們講到，日食和月食每年都會出現，報導也非常多。不久前適逢夏至，我們迎來一次日食，在廣大中國地區可以看到日環食或日偏食。總結下來，大家經常會聽到日全食、日環食、日偏食、月全食、月偏食這幾種說法。

2020年夏至期間網友拍攝的日環食（來源：鳳凰網，http://d.ifengimg.com/q100/img1.ugc.ifeng.com/newugc/20200621/16/wemedia/e1524d3fe132dbef9c02d04ea28a68d693c54479_size50_w640_h360.jpg）

日食和月食的原理相似，都是太陽、月亮、地球三星連線，太陽或月亮受到遮擋，形成陰影。那麼問題來了，為什麼平時只聽說過日環食，有沒有月環食存在呢？是不是存在這種現象但是發生率很低？

其實以目前太陽、地球和月球的軌道特點，是不可能出現月環食的——不是稀少，而是不存在。

日食的原理大家可能看過示意圖，比如下圖，在l1、l2陰影當中某個點上的觀測者可以看到日全食、日偏食。

日食原理示意圖（自繪）

由於地球圍繞太陽其實是橢圓軌道，近日點距離約1.47億，遠日點距離約1.52億公裡，並且月球圍繞地球也是橢圓軌道，近地點距離約公裡36萬公裡，遠地點距離約40萬公裡，在距離合適的時候，就會出現月球不足以遮住太陽的情況，用直線作圖時陰影的外側仍然會露出太陽邊緣，也就是日環食，也就是下圖地球上的觀測者B處在A點以外時的陰影當中時，可以由黃色延長線看到上下兩部分的太陽邊緣（只能看到一部分的話仍然是偏食）。

日環食原理示意圖，地球處在A點之外時，

如B點的觀測者可由黃色延長線看到太陽邊緣（自繪）

太陽直徑約是地球的109倍，地球直徑約是月球的3.6倍，我們簡單得計算就可得知大約1.5億公裡外的太陽，月球到A點距離只有約38萬公裡，考慮到形狀、遠近距離變化等情況，很容易滿足地球在A點之外的條件，故而有時候是日全食、有時候是日環食。

但是對於月食呢？月球發亮是反射的太陽光，如果月球的某一部分沒有被照亮，在地球上看到的也是黑色陰影。當然月球是有體積的，就不像上圖一樣討論的是觀測者B作為一個點那樣的關係。示意圖如下所示：

假如存在月環食時的原理示意圖，從B1到B2位置之間，

地球的陰影不會完全遮住月球（自繪）

假如存在月環食時的原理示意圖，月球處在B1到B2位置之間時，地球的陰影不會完全遮住月球。儘管這是一個距離區間，但由於地球直徑約是月球的3.6倍，當地球作為遮擋物時陰影會特別大，地球到它對應的A點、B1點、B2點距離也相應變大，大約在100萬公裡附近，這是地月距離遠遠不能滿足的，所以在目前的日、月、地相對關係情況下，不可能出現月環食。不過，按照這個原理，其他星球的衛星還是有可能存在環食的。

留言區·精選

@清風

「日食和月食的原理相似，都是太陽、月亮、地球三星連線，太陽或月亮受到遮擋，形成陰影。」這裡月亮是受到地球遮擋而缺少光照反射導致月食；太陽是受到月球遮擋，但天空背景亮度大於月球反射亮度導致日食。

從月環食的可能性來講，就是地球在月球上的投影小於月球的大小。從臨界狀態看，設地月距離為1，日地距離則為400，日月直徑比為400:1，地月直徑比為3.66:1，根據相似三角形法則，若地球陰影恰好等於月球大小，則太陽直徑應為月球直徑的1067.7倍。所以若發生月環食，日月直徑比應大於1067.7，顯然400太小了。

當然，可以人為的製造月環食，拿起瓶蓋擋一下月亮吧。

@亮眼睛

日環食的原理是地球進入了月球的偽本影區域所形成的。而對於月球來說，地球本影的面積比月球本身還大，但地月距離又不夠產生偽本影，所以不可能產生月環食。

@Go back

月食分為本影食和半影食，本影食又分為全食和偏食。月全食和月偏食的不同，不決定於觀察地點，而決定於月球是否全部進入地球的本影。在月全食的時候，整個月球位於地球本影之內，因而失去太陽的直接光輝。在月偏食的時候，月球只是部分位於地球本影之內，因而局部失去光明。在全食以前和以後，都有一個月偏食階段。有時，由於月球中心距離地球軸心太遠，整個月食的過程，都是月偏食過程。月球進入地球半影的現象，叫半影食，這時在地球上仍能看到圓亮的月球，只是亮度有所不同，在習慣上，半影食不算月食。如果這時在月球上看太陽，可以看到日偏食。地球本影長度大約是月地平均距離的3.5倍，月球直徑遠小於地球直徑，就不可能有月環食。

感謝大家的支持，我們下期再見！

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