好消息！2020年一共會(huì)出現(xiàn)四次超級(jí)月亮，而最近的一次就在2月9號(hào)，之后幾次分別是：3月10號(hào)，4月8號(hào)和5月7號(hào)。

提到月亮，大家肯定會(huì)非常的熟悉，畢竟我們?cè)谝雇砟芸吹降淖盍恋奶祗w就是月球了。古人還給月亮起了很多好聽(tīng)名字：嬋娟，玉盤，玄兔等等。

月亮最大的特點(diǎn)就是變化無(wú)常，每個(gè)月不僅能看到月亮的陰晴圓缺，有時(shí)候還能看到月全食，月偏食等天文奇觀。而月球作為地球唯一的衛(wèi)星，是時(shí)候來(lái)了解一下和月球軌道變化下的天文現(xiàn)象所包含的科學(xué)原理！

潮汐鎖定是怎么來(lái)的？月球會(huì)自轉(zhuǎn)嗎？

可能大家都聽(tīng)說(shuō)過(guò)，月球正是因?yàn)楸坏厍虺毕i定，所以才會(huì)總是以一面朝向地球。那么潮汐鎖定是怎么來(lái)的？

目前最主流的說(shuō)法認(rèn)為，45億年前一個(gè)行星撞上了地球，其中一部分留在了地球上，另一部分碰撞后的碎片則拋向了宇宙，但在地球引力的作用下，這些碎片還會(huì)留在地球附近。隨著時(shí)間的推移，這些碰撞后的碎片慢慢的匯集成了一個(gè)星球，圍繞著地球進(jìn)行自轉(zhuǎn)，這就是月亮的來(lái)歷。

地球上海洋的潮汐變化就是因?yàn)樵铝翆?duì)地球產(chǎn)生的引力作用，地球自轉(zhuǎn)的時(shí)間是24小時(shí)，而月亮的公轉(zhuǎn)周期則是30天左右，這么一來(lái)，月球的引力就會(huì)對(duì)地球的自轉(zhuǎn)起到了減速作用，產(chǎn)生最直接的影響就是海水的漲落。

月亮就這樣不斷的減緩地球自轉(zhuǎn)的速度，導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)時(shí)間變慢。根據(jù)科學(xué)家估計(jì)，10億年前，地球自轉(zhuǎn)一圈只需要10幾個(gè)小時(shí)。

力的作用都是相互的，地球也會(huì)對(duì)月亮產(chǎn)生潮汐變化，月球上雖然沒(méi)有海水，不過(guò)月球上的巖石會(huì)在地球的引力下產(chǎn)生流動(dòng)同時(shí)消耗能量，讓月球的自轉(zhuǎn)減速。

當(dāng)月球自轉(zhuǎn)的速度減慢到和公轉(zhuǎn)速度相同的時(shí)候，地球就不會(huì)再對(duì)月球產(chǎn)生減速作用，這時(shí)兩者達(dá)到了同步，月亮也就被地球潮汐鎖定了。

“超級(jí)月亮”的條件：最近和最圓！

在宇宙中，完美的圓形軌道是不存在的，所有的行星公轉(zhuǎn)軌道都是橢圓形，橢圓擁有兩個(gè)焦點(diǎn)，當(dāng)兩個(gè)焦點(diǎn)之間距離越近，橢圓就越“圓”。當(dāng)然月亮也不例外，這就導(dǎo)致了一個(gè)問(wèn)題：近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的出現(xiàn)（對(duì)地球來(lái)說(shuō)，也有近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)）。

所謂的超級(jí)月亮（supermoon）就是當(dāng)月亮在近地點(diǎn)時(shí)發(fā)生滿月或者新月的一種現(xiàn)象，所以從科學(xué)定義來(lái)講，叫近地點(diǎn)滿月才更準(zhǔn)確。

這時(shí)我們看到的月亮?xí)绕綍r(shí)更大，并且更亮。如果和遠(yuǎn)地點(diǎn)的滿月相比較，視覺(jué)效果要大14%，亮30%。一般元宵節(jié)或者中秋節(jié)的時(shí)候，恰逢既大又亮的月亮，自然也就廣泛引起人們的關(guān)注。

當(dāng)然更多情況，我們看到的月亮都是處于近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)之間。不過(guò)超級(jí)月亮，并不算是特別罕見(jiàn)的天文現(xiàn)象，理論上來(lái)講，一年應(yīng)該應(yīng)該 至少3-4次近地點(diǎn)滿月。

然而由于月球的軌道也在發(fā)生著變化，月亮的近地點(diǎn)距離在35.64萬(wàn)千米~37.04萬(wàn)千米之間，月亮的遠(yuǎn)地點(diǎn)距離在40.4萬(wàn)千米~40.67萬(wàn)千米之間，所以超級(jí)月亮中，如果近日點(diǎn)達(dá)到了35萬(wàn)千米，還會(huì)出現(xiàn)超-超級(jí)月亮。

月球天平動(dòng)：為何會(huì)多出9%？

月球的公轉(zhuǎn)軌道的平面和太陽(yáng)系的平面存在一個(gè)夾角，這個(gè)角大約是5.15度。所以當(dāng)月球繞地球公轉(zhuǎn)一圈，會(huì)產(chǎn)生不同程度的上升或下降，再加上月球在近地點(diǎn)的速度更快，而遠(yuǎn)地點(diǎn)速度更小，就會(huì)造成月球公轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生輕微的擺動(dòng)，正是因?yàn)槿绱?，我們才能多?%的月球表面。

月球天平動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的振動(dòng)，它是由多種原因共同造成的。

• 經(jīng)度天平動(dòng)，這是由于月球公轉(zhuǎn)軌道是橢圓造成的，當(dāng)月球在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)公轉(zhuǎn)速度不同，但是月球自轉(zhuǎn)速度卻始終保持不變所造成的，結(jié)果就是我們能多看到月球的兩側(cè)，也就是左右擺動(dòng)。
• 緯度天平動(dòng)，這是由于月球自轉(zhuǎn)軸對(duì)于公轉(zhuǎn)平面有稍微的傾斜造成的，類似于地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)產(chǎn)生四季變化的原理，結(jié)果就是月球上下之間的擺動(dòng)。
• 周日天平動(dòng)，這是由于地球自轉(zhuǎn)造成的，它使地球上的觀測(cè)者從地月中心連線的西側(cè)轉(zhuǎn)至東側(cè)，所以會(huì)多看見(jiàn)一些月球的東側(cè)，然后再多看見(jiàn)一些月球的西側(cè)。但這種影響最小，兩側(cè)只多看到30公里的區(qū)域。

這三種影響共同作用于月球，就產(chǎn)生了月亮的進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象，這就是月球的天平動(dòng)。

月食，日食，血月和藍(lán)色月亮。

說(shuō)到月食，大家肯定都知道，這是當(dāng)太陽(yáng)，地球和月亮在同一直線上時(shí)（所以月食一定發(fā)生在滿月的晚上）發(fā)生的一種現(xiàn)象。按說(shuō)月球每個(gè)月都會(huì)公轉(zhuǎn)一圈，為何我們不能每個(gè)月都看到月食？

其實(shí)這也是因?yàn)樵虑蚶@地軌道（白道面）和太陽(yáng)系平面（黃道面）存在傾斜角造成的，月球會(huì)周期性的穿過(guò)太陽(yáng)系平面，當(dāng)滿月時(shí)，月球不在黃道面上，我們就看不到月食，不過(guò)可以確定的是，每年至少可以發(fā)生2次月食。

日食則是太陽(yáng)，月亮地球在同一直線上時(shí)的現(xiàn)象（一定發(fā)生在農(nóng)歷初一當(dāng)天），但上因?yàn)榈厍蜍壍溃S道）與月球軌道（白道）成5°9′交角，所以并不是每個(gè)月都能看到。

相比于日食食，月食發(fā)生的時(shí)間（月球從進(jìn)入到走出地影）是十分長(zhǎng)的，平均需時(shí)數(shù)小時(shí)，月全食時(shí)間最長(zhǎng)可長(zhǎng)達(dá)1小時(shí)47分鐘，而日全食最長(zhǎng)卻只有長(zhǎng)達(dá)7分31秒。

血月一般發(fā)生在月全食的時(shí)候，雖然理論上講。我們看到的應(yīng)該是一片黑暗，但是由于大氣層把紫、藍(lán)、綠、黃等顏色的光都吸收掉了，只剩下紅色的光可以穿透進(jìn)來(lái)，所以我們才能看到血紅色的月亮。

可惜的是，藍(lán)色月亮卻并不意味著看到的月亮一定會(huì)是藍(lán)色，通常情況下，每個(gè)月都有一個(gè)滿月，但是每隔兩三年就會(huì)額外的多出現(xiàn)一次滿月（和農(nóng)歷下的置閏是一個(gè)道理），藍(lán)月這個(gè)名詞在西方最常用的意義是隱喻不常發(fā)生的事件，所以才叫藍(lán)月。

不過(guò)我們有時(shí)候確實(shí)能看到藍(lán)色的月亮，這是因?yàn)榇髿馐艿轿廴?，而并不是?lái)自宇宙的因素。

最后我們來(lái)總結(jié)一下。

• 月球被地球潮汐鎖定，但由于月球天平動(dòng)，所以我們能看到59%的月球表面。
• 由于月球軌道的偏心率，所以才會(huì)出現(xiàn)超級(jí)月亮等天文現(xiàn)象。
• 同理由于黃道面和白道面夾角的存在，所以我們并不能每個(gè)月都看到月食和日食。