科學匯丨作為“星月童話”的永恆主角,金星和月亮為啥每月都能“秀恩愛”

錢江晚報·小時新聞 記者 沈蒙和

這禮拜持續的陰雨天氣,讓杭州許多天文愛好者鬱悶,因為錯過了夜空中最美的“星月童話”——金星與月亮“牽手”,相依相伴出現在浩渺的蒼穹。其實,9月14日和15日,這幕美景連續兩天在黎明前上演,如果天氣晴好,原本我們通過肉眼就可以在東方低空看到。

星月近距離爭輝,到底有多美?它們相遇的天文原理又是怎樣的?月相,這個從小學到高中都要學到的知識,都怎麼記?這次,我們找到了杭州高級中學天文社,並邀請了天文社指導老師田蕾,來為大家講講這些知識吧!

科學匯丨作為“星月童話”的永恆主角,金星和月亮為啥每月都能“秀恩愛”
“星月童話”?其實“金星合月”幾乎每月都有

在天文愛好者們的眼中,金星,是天空中除了太陽和月亮之外最亮的天體,就像鑲嵌在夜空中的一顆寶石,發出銀白色光芒,豔麗無比。當它與殘月(或蛾眉月)“相合”或“相伴”,星光與月光交織在一起時,如夢似幻,宛若童話。

更難得的是,此次“星月童話”有上下集——9月14日12時43分是“金星合月”,不過當時兩者皆在地平面下,所以大家看不見。但在凌晨4時左右,“金星伴月”的美景會在東方低空緩緩出現:一彎殘月,猶如一葉小舟,靜靜停泊在金星的左上方。而後在金星的導航下,“小舟”逐漸向東南方飄蕩,直至迎來第一縷霞光。次日的同一時刻,“金星伴月”的美景再度上演,只不過“小舟”已經飄蕩到金星的左下方。

此時仔細觀察“小舟”,除了明亮的月牙,還能夠看到被地球微光照射到的月面,隱約顯現出圓月的輪廓。

為何夜空中兩個最亮的天體,總愛在黎明前的晨曦中相聚?是由於金星的公轉軌道位於地球公轉軌道內側,它有時作為“晨星”出現,有時又變身為“昏星”出現。簡單講,身處地球的我們,只能在兩個時間段看到金星,要麼凌晨,要麼傍晚。9月的金星仍為“晨星”,於日出前出現在東方天空,所以月亮只能在凌晨與它碰面。

錯過這次“星月童話”的各位,也別太失望,接下來還有得是觀賞機會。行星繞太陽公轉,月球繞地球公轉。地球、月球、行星的位置近乎一條線的時候,地球上夜半球的觀測者就能看到行星合月。各種行星合月的現象,每年會發生幾十次。今年暑假,杭高天文社就曾在西湖邊舉辦“路邊天文夜”活動,邀請路人一同欣賞“月合土木星”的天象。

至於“金星合月”,幾乎每個月都會發生。

科學匯丨作為“星月童話”的永恆主角,金星和月亮為啥每月都能“秀恩愛”
“月合土木星”天象

月亮為什麼會變臉?四種月相要分清

看到這裏,你有沒有發現,月亮是“星月童話”中永恆的主角,而且還是一個超級善變的主角——和金星在一起的時候,是彎彎的月牙;和土星、木星在一起的時候,卻是圓滾滾的大銀盤。

在普通人看來,這就像那首老歌裏唱的“月亮的臉悄悄的在改變”,可是從天文學角度來看,這叫作“月相”,是一個非常重要的天文學概念。

月相在中小學科學課本中,也妥妥地佔據C位。除了二年級上冊裏有相關內容,初一還會講到每種月相在天空的位置和出現時間,以及相應的地月關係。

杭高天文社指導老師田蕾介紹説,月相大致分為四種:新月、上弦月、滿月和下弦月。要是再往細分,還有“上娥眉”和“下娥眉”,就是新月過渡到上弦月,下弦月過渡到新月時,那道彎彎的娥眉月。本週“金星合月”裏的月牙就是“上娥眉”。

可是月亮為啥會變臉呢?這跟地球、月亮以及太陽的位置變化有關。

滿月的時候,地球空間位置在月亮和太陽中間(但不是在一直線上,如果恰好一直線,就是月食)。

上弦月、下弦月則是三者關係的平面投影成九十度,所以只能看到一半月亮。

新月的時候,月球在中間,陽光照到月球的背面,所以地球看不到月亮。不過,大家平時所説的新月如鈎,大都是指娥眉月,並不是説“新月”這個月相。

田老師説,月相學習最重要是理解月相的成因,主要涉及三方面的知識點,一是地球和月球的相對位置、月球公轉、地球自轉方向;二是地球的晨昏線;三是區分前後半夜。

科學匯丨作為“星月童話”的永恆主角,金星和月亮為啥每月都能“秀恩愛”
月相怎麼看?選擇合適時間很重要

其實,但凡觀察和記錄過月相的同學們都會覺得,這份作業絕不是每天對着天空畫月亮那麼簡單,因為月相不是每天晚上隨時能看到,畫月相時還涉及到方位等多種因素,很難畫……

初中科學有學過“上上上西西,下下下東東”的觀測口訣,説的是,上弦月出現在農曆上半月上半夜的西邊天空,照亮的月面朝西;下弦月出現在農曆下半月下半夜的東邊天空,照亮的月面朝西。

所以,看月相,選擇合適的時間觀察很重要。下半個月的月亮在下半夜出來,這個時間段,不要説孩子們了,連大人都睡覺了,不太可能去觀察月亮,所以可以選擇白天看。

舟山南海實驗長峙小學校區校長周燕娜,提供了一份月亮出現的時刻表:若是農曆初一(新月),月亮在早上6點升起,晚上6點落下。若是農曆初七、初八(上弦月),月亮在中午12點升起,晚上12點落下。若是農曆十五(滿月),月亮在晚上6點升起,早上6點落下。若是農曆二十二、二十三(下弦月),月亮在晚上12點升起,中午12點落下。

興趣小組

金星為啥遇不上滿月?

因為隔着地球!

作為善變的主角,為啥今年夏天,月亮與土星和木星相遇時是圓圓,與金星相遇時就只剩月牙兒了呢?金星合月,有沒有可能和滿月“相合”或“相伴”?

“不可能。”田老師回答地斬釘截鐵。因為滿月時,月球、地球、太陽三者近乎在一條直線上,而金星一直在地球繞太陽公轉的軌道內側,所以,滿月時金星、月球肯定分居在地球的兩邊。

除了行星合月,田老師認為,和月亮有關的值得觀賞的獨特天象,還有月全食。月全食的過程分為初虧、食既、食甚、生光、復圓五個階段,食甚時月亮是紅色的。因為太陽光經過地球大氣層把其他波長的光都吸收掉了,只有紅色光折射到月球表面上。

下次月全食在2021年5月26日。

考考你

發生月食時,月亮的哪一側先被“吃掉”?

A.東側 B.西側 C.東側西側輪流 D.東側西側隨機

答案:A。

月食從月亮東側開始。因為月球公轉自西向東,闖入地球的影子裏,所以月亮的東側先被遮擋。

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