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四問(wèn)今夜“超級(jí)月亮”的成因,這些冷知識(shí)你不一定全知道

 我的學(xué)校西亞斯 2020-05-08
  騰訊太空文/喬輝

  今夜(5月7日)”超級(jí)月亮”再次現(xiàn)身天宇。這是繼今年2月9日、3月10日和4月8日之后的第四次,也是今年最后一次超級(jí)月亮。錯(cuò)過(guò)之后,要等到明年5月26日了。

  每次有天象的時(shí)候,大家問(wèn)的最多的問(wèn)題就是:北京能看見(jiàn)嗎?上海能看見(jiàn)嗎?廣州能看見(jiàn)嗎?可以明確地說(shuō),只要天氣晴朗,全國(guó)各地都可見(jiàn)。俗話(huà)不是說(shuō)“千里共嬋娟”嘛!

  觀賞超級(jí)月亮,除了用肉眼直接看,還可以借助雙筒望遠(yuǎn)鏡觀看,效果更佳。如果你手機(jī)相機(jī)夠好,也可以拍拍試試。但想要拍出如下圖這種效果,要用長(zhǎng)焦鏡頭。其實(shí),只要技術(shù)到位,平常的月亮也可拍出同樣的效果。

  圖注:這種照片上的超級(jí)大月亮是攝影師拿長(zhǎng)焦鏡頭拍出來(lái)的,只要技術(shù)到位,平常的月亮也可拍出同樣的效果

  雖然超級(jí)月亮出現(xiàn)的概率很高,經(jīng)常能看見(jiàn),但為什么會(huì)出現(xiàn)所謂的“超級(jí)月亮”呢?為什么月球軌道是橢圓的呢?為什么不是每個(gè)月都有超級(jí)月亮?為什么不是每年固定時(shí)間發(fā)生超級(jí)月亮?這幾個(gè)難度遞進(jìn)的問(wèn)題,我們今天來(lái)系統(tǒng)聊一聊。

  問(wèn)題一:為什么出現(xiàn)超級(jí)月亮?

  處于近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)上的月亮(軌道橢圓有所夸張)

  有個(gè)非常有名的打油詩(shī):太陽(yáng)大地球小,地球圍繞太陽(yáng)跑;地球大月球小,月球圍繞地球跑。然而,月球圍繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道并非是個(gè)完美的圓形,而是一個(gè)橢圓,地球位于橢圓其中的一個(gè)焦點(diǎn)上月球每個(gè)月圍繞地球轉(zhuǎn)一圈,在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,都要經(jīng)過(guò)兩個(gè)特殊的點(diǎn):一個(gè)叫近地點(diǎn),一個(gè)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)。位于近地點(diǎn)上的月球視角就比較大,相反,位于遠(yuǎn)地點(diǎn)上的月球看起來(lái)就比較小。如果月球過(guò)近地點(diǎn)附近時(shí),恰逢滿(mǎn)月,那么就可以看到所謂的超級(jí)月亮了。

  正常大小的月亮(左)與超級(jí)月亮(右)的大小比較

  其實(shí),超級(jí)月亮看起來(lái)并不是太明顯,在沒(méi)有對(duì)比的情況下,幾乎察覺(jué)不到比平時(shí)大太多。

  文章開(kāi)頭我們也說(shuō)了,你在照片上看到的超級(jí)大月亮是攝影師拿長(zhǎng)焦鏡頭拍出來(lái)的,平時(shí)也可拍出同樣的效果。

  問(wèn)題二:為什么月球軌道是橢圓的?

  為什么月球圍繞地球的軌道是橢圓的呢?這個(gè)問(wèn)題其實(shí)有點(diǎn)深刻,在力與距離成平方反比的引力場(chǎng)中,物體的軌道都是橢圓,橢圓軌道才是普遍的存在,圓軌道只是橢圓的一個(gè)特例。實(shí)際上,由于潮汐等作用,月球圍繞地球的軌道已經(jīng)很圓了(離心率為0.0549)。

  月球在一個(gè)橢圓軌道上繞地球運(yùn)動(dòng)(道橢圓故意有所夸張)

  值得一提的是,在太陽(yáng)系中,海王星有顆天然衛(wèi)星,叫海衛(wèi)一,它擁有最圓的軌道,軌道離心率只有0.000016,幾乎是完美的圓!如果以海王星的視角看,永遠(yuǎn)不會(huì)看到“超級(jí)海衛(wèi)一”了。這種完美的橢圓,只靠潮汐作用無(wú)法完全解釋?zhuān)€要考慮到軌道上的氣體對(duì)海衛(wèi)一的阻尼作用。

  問(wèn)題三:為什么不是每個(gè)月都有超級(jí)月亮?

  上面我們說(shuō)了,月球圍繞地球每個(gè)月在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)一周,都會(huì)經(jīng)過(guò)一次近地點(diǎn),一次遠(yuǎn)地點(diǎn),為什么不是每次過(guò)近地點(diǎn)都發(fā)生超級(jí)月亮呢?這是因?yàn)橹挥挟?dāng)滿(mǎn)月與近地點(diǎn)這兩個(gè)要素重合的時(shí)候才會(huì)出現(xiàn)超級(jí)月亮的效果,缺一不可,兩個(gè)要素重合的概率并不是每個(gè)月都有。

  其實(shí)很多時(shí)候,滿(mǎn)月位于近地點(diǎn)附近就可以稱(chēng)超級(jí)月亮了。至于離地球多近才能算超級(jí)月亮,這個(gè)并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?!短炜蘸屯h(yuǎn)鏡》雜志把距離小于359000公里的圓月叫超級(jí)月亮。

  問(wèn)題四:為什么不是每年固定時(shí)間發(fā)生超級(jí)月亮?

  圖注:月球的近地點(diǎn)在不停地跑動(dòng),專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)叫進(jìn)動(dòng)

  上面我們說(shuō)了,只有當(dāng)近地點(diǎn)遇到滿(mǎn)月時(shí)才會(huì)發(fā)生超級(jí)月亮。細(xì)心的朋友可能會(huì)覺(jué)得每年的固定時(shí)間都會(huì)發(fā)生超級(jí)月亮。

  其實(shí)也不是,超級(jí)月亮發(fā)生的周期并不是一年。超級(jí)月亮是月相周期和月球軌道周期兩個(gè)周期綜合作用的結(jié)果,還有一個(gè)因素就是月球的近地點(diǎn)并非固定不動(dòng),近地點(diǎn)每隔8.85年就轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。

  天文現(xiàn)象雖然美麗,但如果知道現(xiàn)象背后的科學(xué)道理,豈不感覺(jué)更美?

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