月食的那些事_風聞

5月26日晚，2021年的第一次月全食將在夜空上演。此次月全食恰逢最大滿月，所以也被稱為“超級月全食”。

圖1. 2021年地月距離的變化和滿月時間的對比（圖源：日本國立天文台，翻譯：袁鳳芳）

此次月食在亞洲東部、大洋洲、太平洋大部、北美洲（除東北部），南美洲（除極東部）及南極洲可見。中國除西藏極西部、新疆極西部外，大部分地區當晚只要天氣晴朗，就能看到“帶食而出”的一輪超級紅月亮。

圖2. 月全食時候的紅月亮（圖源：深圳市天文台）

本次月全食（紅月亮）：初虧17時45分；食既19時09分；食甚19時19分，最大食分1.015；生光19時28分；復圓20時53分。

圖3. 5月26日月全食的可觀測範圍（圖源：有趣天文奇觀）

當天，我國部分城市的月出時間是（按先後排列）：台北18時31分，上海18時44分，深圳18時58分，廣州19時02分，哈爾濱19時04分，北京19時27分。

由國家天文台、紫金山天文台、上海天文台、國家授時中心、雲南天文台、新疆天文台、長春人造衞星觀測站、南京天文光學技術研究所、深圳市天文台等11家單位組成的中國科學院天文科普聯盟，充分發揮各單位科普資源優勢，選定在上海、南京、青島、東莞、深圳、長春等多地開展聯動月食直播及科普活動，屆時多位天文專家將參與到線上講解和活動互動。

圖4. 5月26日，全國各地的月食時間（圖源：有趣天文奇觀）

月亮美眉的那些事兒

月食，是一種當月球運行進入地球的陰影時，原本可被太陽光照亮的部分，有部分或全部不能被直射陽光照亮，使位於地球的觀測者無法看到平時所看到的月相的天文現象。

圖5.月亮是否發生月食示意圖（圖源：NASA）

月食時，對地球來説，太陽和月球的方向相差180°，由於太陽和月球在天空的軌道，分別稱為黃道和白道，並不在同一個平面上，而是約有5°的交角，因此只有太陽和月球分別位於黃道和白道的兩個交點附近時，才有機會形成一條直線，繼而產生月食。

圖6. 太陽和月球在宇宙中的軌道，並不在同一個平面上（圖源：國家天文台）

月全食的過程分為初虧、食既、食甚、生光、復圓五個階段。

**初虧：**月球剛接觸地球本影，標誌月食開始。

**食既：**月球的西邊緣與地球本影的西邊緣內切，月球剛好全部進入地球本影內。

**食甚：**月球的中心與地球本影的中心最近。

**生光：**月球東邊緣與地球本影東邊緣相內切，這時全食階段結束。

**復圓：**月球的西邊緣與地球本影東邊緣相外切，這時月食全過程結束。

月球被食的程度叫“食分”，它等於食甚時月輪邊緣深入地球本影最遠距離與月球視直徑之比。

為什麼月全食我們看見的月亮是紅色的？

由於地球濃厚的大氣層把紫、藍、綠、黃光都吸收了，只剩下紅色光能夠穿透，並被大氣層折射到月球上，於是在月全食時，我們就能看到地影裏的月球呈現出紅色。

圖7. 紅月亮的原因（圖源：網絡）

如果月全食期間我們從月球看向地球，會發現地球的周圍有一圈紅橙色的光環，如下圖。

圖8. 發生月全食時，站在月球上看地球的模擬（圖源：網絡）

在月食中，月球會穿過地球陰影的兩個區域：一個是半影區域，在那裏直射的陽光會變暗，另一個是本影，地球大氣層折射出更暗的陽光照射在月球上，留下紅色，這在月偏食期間的不同情況下尤為明顯。

圖9. 不同曝光時間，月食的樣子（圖源：網絡）

最後就是食甚狀態下的紅色血月了！

圖10. 紅色的月全食（圖源：深圳市天文台）

有意思的月閃

在2019年1月21日的月全食期間，全世界有超過數十萬觀眾通過觀看直播目睹到了一種極難“捕捉”到的奇觀“月閃”，這次月閃是流星體撞擊月面引起的。

圖11. 月閃（圖源：網絡）

目擊和拍攝到的月面閃光，可能的原因不止一種，排除看錯和儀器問題之後，引發月閃最主要的一個原因就是流星體撞擊（lunar impact flash）。

2019年1月21日的月全食發生幾個小時後，位於西班牙Sevilla的5台施密特-卡塞格林望遠鏡觀測（月球撞擊探測和分析系統（MIDAS））數據確認了這次月閃的真實性。隨後公佈的報告中確認了這次月閃的進一步細節：發生於協調世界時2019年1月21日4:41:38 UTC，持續時間0.28秒，最亮時達到4.2星等 。

圖12. 2019年1月21日的月全食發生的月閃（圖源：月球撞擊探測和分析系統（MIDAS））

於是就這樣、猝不及防地，全世界觀眾被迫目睹到了一種極難“捕捉”的奇觀——“月閃”（lunar flash）。

雖然月閃概率很低，但由於月全食期間整個月面光照很低，如果出現月閃會比較容易被捕捉到。那麼馬上來臨的5月26日月全食，我們會不會也在直播中遇見月閃呢？讓我們拭目以待吧！

月壤

2020年12月17日凌晨，赴月“出差”23天的嫦娥五號返回器成功降落在中國內蒙古四子王旗，嫦娥五號“挖土”及自帶打包回家任務順利完成。此次任務共帶回約1731克月壤樣品。

嫦娥五號在月面的着陸區是月球上規模最大的晚期玄武岩區域之一，其獲取的玄武岩樣品比美國阿波羅計劃和蘇聯月球16號獲取的樣品都要“年輕”。

圖13.  嫦娥五號採樣返回的月壤，樣品編號CE5C0400（圖源：探月工程數據發佈與信息服務系統）

圖14.CE5C0400樣品簡介（圖源：探月工程數據發佈與信息服務系統）

圖15.嫦娥五號採樣返回的月球岩石樣本，樣品編號 CE5C0000YJYX055（圖源：探月工程數據發佈與信息服務系統）

圖16. CE5C0000YJYX055樣品簡介（圖源：探月工程數據發佈與信息服務系統）

通過對月壤樣品的分析，可以對科研人員建立的用以估算天體表面年齡的數學模型結果進行校正。此次嫦娥五號帶回的樣品剛好彌補了我們從30億年到十幾億年的月球樣品數據空白。

那麼關於月亮美眉的那些事兒，咱們先聊到這！5月26日週三晚，跟着我們去看紅月亮吧，不見不散哦！