第2章 日食與月食的天文景觀
- 令孩子驚奇的122個科學發現和科學知識
- 陳池
- 1488字
- 2015-04-19 21:58:53
每過一段相當長的時期,太陽會掩映于一片黑暗之中,此時它會變得越來越小,過了一段時間后,就形成了一彎細牙,并最終消逝。此刻,在天空中太陽消失的地方,會形成一個周邊被昏暗的光環所圍繞的黑色圓輪。而同時,地面上也逐漸昏暗下來,冷風陣陣襲來,鳥兒們紛紛歸巢,人類曾被這一情景嚇得不知所措,不知道發生了什么事。
人類曾認為這一定是“天狗”或“神龍”在吞食太陽,太陽不會再出現了,嚴冬和黑暗即將來臨,地球上,包括人類在內的所有生物都將滅亡。而事實上,這一切都不曾發生,幾分鐘之后,太陽又重新在它消失的地方露出了笑臉,并且越來越大,不一會兒,又像往常一樣光芒四射地高懸于天空中。
這究竟是怎么一回事呢?天文學家們經過研究,發現日食出現的時候,天空會變暗,并伴隨有星辰的出現,但月亮卻并未出現。這是因為日食總是發生在月亮自西向東,超過了太陽,并在天空中呈現出新月形的日子里。當月亮從太陽面前經過時,會將太陽全部遮住,于是我們此時就看不見太陽了。不久,當月亮移走后,太陽又會再次出現在天空中。
當月亮從太陽面前經過時,月影投射到地球上。它投影在地球上的面積很小,只能遮住地面上一小片區域,這一小片區域只有約160千米,甚至更小一些。也就是說,你也許有可能看到整個太陽消失,但幾千米以外的另一些人也許看到的是月亮只遮住了太陽的一部分,這就是“日偏食”,而更遠地方的人們則有可能根本看不到日食。隨著月亮的運行,月影也將在地球表面不斷變化著位置,但它在地面上所經過的面積加起來也不過是地球表面的一小部分而已,而且無論在什么地方,它最多只持續7分鐘左右。太陽和月亮不管處在天空中的什么位置,看上去大小都不一樣。因為月亮比太陽要小一些,所以當它處于地球和太陽之間時并不能將太陽完全遮住,而此時,我們將會看到在月亮陰影的周圍產生一圈耀眼的光環,它就是我們通常所說的“日環食”。
在某些時候,還會出現月食。這種現象只發生在滿月的日子里,而此時太陽和月亮分別處于地球的兩側,并成一條直線。因為地球比月亮大,因此它的投影也比月亮的投影大。當地球的投影可以遮住整個月亮時,于是就有可能發生月食。而這時,正對月亮一側的人們都能看到月食。月食的持續時間也比日食要長些。此外,月食并不是每個滿月的時候都會出現,這是因為月亮與太陽的運行軌道和周期不同。通常,在滿月的日子里,地球的投影是從月亮的上方或下方經過。而只有當太陽和月亮處于同一條線時,才會出現月食。
古時候,人們不懂得月食發生的原因,像害怕日食一樣,對月食也心懷恐懼。外國有傳說,16世紀初,哥倫布航海到了南美洲的牙買加,與當地的土著人發生了沖突。哥倫布和他的水手被困在一個墻角,斷糧斷水,情況十分危急。懂點天文知識的哥倫布知道這天晚上要發生月全食,就向土著人大喊:“再不拿食物來,就不給你們月光!”到了晚上,哥倫布的話應驗了,果然沒有月光。土著人見狀誠惶誠恐,趕快和哥倫布化干戈為玉帛。
公元前2283年的美索不達米亞的月食記錄是世界最早的月食記錄,其次是中國公元前1136年的月食記錄。月食現象一直推動著人類認識的發展。早在1881年前,中國漢代天文學家張衡就弄清了月食原理。公元前4世紀,亞里士多德觀察月食時看到的地球影子是圓的,從而推斷地球是球形的。公元前3世紀的古希臘天文學家阿利斯塔克和公元前2世紀的伊巴谷都提出通過月食測定太陽—地球—月球系統的相對大小。伊巴谷還提出在相距遙遠的兩個地方同時觀測月食,來測量地理經度。2世紀,托勒密利用古代月食記錄來研究月球運動,這種方法一直延用到今天。在火箭和人造地球衛星出現之前,科學家一直通過觀測月食來探索地球的大氣結構。