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湖北省天文学会•徐珠
月食是最美丽的天文现象之一。人类历史上最早记载月食的是公元前2283年美索不达米亚的记录。我国找到的记录可上溯到安阳殷墟中甲骨文记录的公元前14世纪的月食。月食可分为月全食、月偏食。由于地球的本影宽度约为月球直径的2.7倍,因此,是没有月环食的。
一、月食全过程及总亮度的观测
1、观测月食全过程:月全食时,它是以一个巨大的,约为月球直径2.7倍的黑影渐渐侵入圆月开始的,用肉眼看地球的阴影和月面交界的地方,黑白悬殊,黑影的边缘略显毛糙。这是月面上的环形山造成的。观测中记录初亏、食既、食甚、生光、复圆等不同食象的各个时刻及方位角天顶距,画出月食的过程图,可以了解自己的观测能力。
这时,用肉眼还可能看到食甚时月面的暗红色颜色一边浅,一边深。造成这种现象的原因,是由于有时月球不是从地影的中心通过的缘故,使月面呈一片淡淡的暗红色。用照相机连续拍摄来看底片密度的变化,可以了解月食时月球在地影不同位置处地影的密度情况。
2、观测月食总亮度:中学生天文爱好者可以将镀镍抛光过的健身金属圆球拿在手中,并和眼睛保持一定距离,观测时背对月球,这时月球的像就像一个点光源,反射在金属球上,然后把它与星空中已知亮度的恒星相比较,就能定出月球总亮度在不同位相以及未食时月球的总亮度变化。月食测光的目的在于完全测定在月食进程中月球通过地影时月球平面各部分上地影的密度。
3、观测月食时地影扩大现象
当天文爱好者在月食时用小望远镜目视观测月面某些环形山或其他月面结构物掠过地影边缘的时刻,通过这些环形山的坐标,计算出月球中心相对于地球中心的位置,就能了解月食时地影的扩大情况,时间约为1秒~2秒,这也是对中小学生观测力的一种检验。
二、月食时月亮的颜色和亮度的观测。
根据月食的颜色和亮度,可将它们分为3个级别:1级是非常黑暗的月食,细节难以辨证,月球几乎看不见;2级是暗红色的月食,地影的中心较暗,地影的边缘区域相当亮;3级是铜红色或桔红色的、非常明亮的月食,有蓝色的很亮的边界区域。造成的原因主要可能有4个:
1、与地球气候有关。当天气睛朗时,光线容易通过天气层,落在月球表面的光线就较多,月球表面显得较红;当地球表面上有云雾或污染时,浓厚的大气层阻挡光线通过,光线只能在大气外层产生折射,落在月球表面上的光线较少,这时月食球表面上就显得较黑。
2、与11年的太阳活动周期有紧密的联系。在太阳黑子活动的极大期里发生月食,亮度就较强,而在太阳黑子活动的极小期里月食亮度就会突然降低。
3、流星雨也是月食颜色和亮度发生变化的不可忽视的因素。大的流星群在发生极大期之后,流星尘对大气的污染,将可能持续2个月左右,这时如发生月食,亮度就会降低1级左右。
4、地面火山的爆发也和月食时月球的颜色和亮度有关联。火山爆发时,大量的火山灰尘飘浮在同温层达几个月之久,造成月食时月球表面颜色变暗,亮度降低。观测月食时不同颜色和亮度,能了解大气透明度,及太阳黑子、流星雨大小、火山活动的情况。
三、月食时对月掩星及月面局部现象的观测
月食时对月掩星的观测更有利,由于月光减弱,观测一些相当暗的星都很容易。用大倍率的双筒镜在月球旁观测目视星等9等以内的恒星是没有困难的。当你知道观测点的经纬度,再从天文书籍中查出月掩星的时刻与方位等有关资料,只需要用电子秒表准确记录恒星消失和重现的时刻就行了。
月食时月面的阴影区有时也会显出某种称为月球耀斑的局部发光现像,使用一架7×50双筒镜,就能够成功地看到月球的阴影区。我们能看见月海和一些明亮目标,如哥白尼、第谷环表山等的轮廓。月食时也可能发现月面异常的现象,它包括瞬时荧光闪烁、短时间的局地区变色。目前有许多种解释,有的认为它是新的大环形山正在形成而造成的,有的认为是月面矿物在受到短波紫外光、X射线微粒辐射的照射,或摩擦放电现象而造成的。还有许多其它解释,如认为是月壳裂缝中的气体逸出造成的,甚至可能是外星人月球基地产生的等等。这些末解之谜都等待我们去解答。
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