從北半球和南半球是否可以看到月球的同一相位?

2020-12-03 天文在線

問:最近我的一個朋友到訪峇里島。她認為由於峇里島在赤道以南,所以她在那裡看到的月亮不是呈月牙形,而是船形。她在開玩笑嗎?難道全世界看到的月亮不都是月牙形嗎?

答:你朋友的觀點是正確的。月球的方位取決於觀察者的緯度值(但是你看到的月亮的大小總是一樣的)。想像我們從北半球和南半球看到同一輪新月,假設北半球的人處於「右上」的方位,由於地球是一個球體,那麼南半球的人則處於一個顛倒的方位。

如果新月的存在僅僅取決於月球、地球和太陽的相互位置(而非人在地球上的位置),那麼相對於北半球的月亮來說,南半球的月亮也是顛倒的。這也就意味著如果在北半球看來,一輪新月凹進去的部分在左邊,那麼在南半球看來,它就向右邊凹。但是實際上,新月從左邊凹到右邊凹的過渡必須是平滑的,因此南半球的新月看起來只能是「船」形的(而非月牙形)。

從南半球看到的月亮。圖片來源:earthsky

月牙的外觀也會隨著地球上某個地點的季節而改變。我們知道地球的軸是傾斜於軌道的,這種傾斜帶來了四季的交替。正如太陽在天空中的移動路徑隨著季節更替而不斷變化(夏天移動路徑最長,帶給我們更多的直射光和熱量),月球的移動路徑也會不斷變化。月球在天空中的高度決定了它被照亮的部分(也就是它看起來像月牙還是像船)。在北半球的夏天,月球處在天空的較低位置,看起來更像新月。在北半球的冬天,地球會朝向月球的軌道傾斜,此時月球將處於更高的位置,看起來更像船。

月牙的不同角度,對於地球上不同緯度的觀察者來說。

在北半球看見的月相,在南半球看見的每一個都會是上下左右倒置的。季節決定了月球的移動路徑(亦即它在天空中的外觀)

就像大英百科全書所說的,月球軌道面相對於地球軌道面僅傾斜約5度,因此只要天空足夠暗,兩個處於不同半球的人,只要他們在同一經度,就能同時看到月球的同一相位。

月球交點是月球軌道在天球上的路徑與太陽的黃道在天球上路徑交會的點。

然而,正如上面描述的那樣,如果考慮到月球軌道與黃道的傾角,人們從地球北半球觀看月球時通常會向南看,而南半球的人則會向北看。這使得人們對月球表面的觀察方向大致相反。因此,儘管從兩個半球都可以看到月球的同一相位,但從北半球看月球表面的外觀和相位的方向將與從南半球看到的相反。這也意味著,從北半球和從南半球觀察時,月球右邊仿佛逐漸變圓。

相關知識

月相,是由地球上所觀看之月光形態。月球本身不發光,月球直接被太陽照射之部分反射太陽光,才可見發亮,其陰影部分是月球自己之陰暗面。根據天文學,月球環繞地球公轉時,地球、月球、太陽之相對位置不斷規律地變化,使觀測者從不同角度看到月球被太陽照明之部分,造成月相盈虧圓缺之變化。

新月、月缺,指月亮無光之月相,一種天文現象。月球在繞行地球的軌道上,介合於太陽和地球之間之時,就會呈現此月相;在此刻,月球背向太陽的黑暗面朝向地球,因此從地球上以肉眼看不見月球。夏曆以「朔」定義每月初一。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.

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