月相是由月球、地球和太阳的相对位置决定的。
在描述月相之前,我们先看一些误解。有人错误地相信月相是由地球投在月球的阴影造成的,还有一些人认为月亮形状的变化是因为云。这些都是常见的误解,它们都是错误的。月相只取决于月球相对于地球和太阳的位置。
月亮本身不能发光,它和行星一样反射太阳光。太阳总是照射半面月球。由于月球被潮汐锁定,我们从地球上总是看到同一面,但是没有永久的“月球阴暗面”。当月球绕着地球运行时,太阳照亮了它的不同侧面——而正是我们看到月球上反射阳光的部分决定了月相。
我们看月亮,由于它绕地球的轨道运动和我们观察它的几何形状的变化,每个月都要经历一个变化的周期。
月相
新月出现在月亮、地球和太阳都处于几乎同一条线的时候。从地球的角度来看,由于太阳位于月亮背后,它对着地球的一面就是黑的。
当满月时,这三个物体也位于几乎同一条线上,但这时,月亮在地球的另一边,所以太阳照亮了面对着我们的一面。
在上弦月和下弦月时,月亮垂直于地球和太阳之间的一条线。我们能够清楚的看到一半的月亮被太阳照亮,另一半位于阴影之中。用来命名这些相位的“quarter”,是指月亮自新月以来所完成的轨道的各个部分。
月球被照亮的部分在这两个阶段之间逐渐过渡。要记住中间的阶段,你需要理解这些术语:新月、凸起、上浮和下浮。“新月”指的是月光不足半明的阶段,而“凸月”指的是月光超过半明的阶段。打蜡的意思是“增长”或扩大在照明,而减弱的意思是“收缩”或减少在照明。
新月过后,反射回来的太阳光就会变成月牙形。月牙生长到第一季度的月亮。当月球被太阳照射的部分继续增加到月球表面的一半以上时,月球就会变成凸形。然后,满月之后,太阳照射的部分开始再次减少(尽管它仍然占据了月球表面的一半以上),形成一个渐亏的凸形,然后是第三个月。阳光持续减少,直到月亮逐渐变圆,然后是新月。整个周期(从新月到新月)大约需要29.5天。
月相实际上与环绕运动有关,有个简单而有趣的观测实验可以展现它们之间的联系。你只需要一个乒乓球来模拟月亮——其实任何小的、白色的球体都可以。然后,你在太阳落山前约一小时去到户外,或者在大约是上弦月的时候。你在南边的天空上找到月亮之后,手臂伸直将球举起,让它看起来正好在月亮旁边。
你将会看到球和月亮呈现了一模一样的相。太阳从同一方向将月亮和球照亮,而你将看到它们一半在阳光下,一半在阴影中,他们的亮部与暗部都仿佛像在完美地模仿对方。如果天气晴朗,你可以在接下来的几个傍晚重复这样的观测。每一天,月亮的环绕运动都会让它往东边走一些,于是它圆盘上的亮部就会缓缓变大。如果你将球举起,放到月亮旁边,你将看到球的“相”也变大了。
如果想知道月亮在之后几天会是什么模样,你只需将球往东边移动一些。而如果你将球一直移动到你的手臂指着东边的低空处时,球对着你的部分将完全被照亮——几乎是个“满球(类比满月)”,可以这么说。而这是肯定的:在满月的前一天或两天,临近傍晚时,月亮将低低地挂在东边的天空上,并且几乎被完全照亮了。
试一下
要想知道今晚月亮的相位,试试我们的月亮相位计算器。请注意,月球的相位对于地球上的任何位置都是一样的,但是南半球的观测者将从北半球的角度看到月球“颠倒”。
如果你想知道每个阶段的月出和月落的估计值,可以看看这张表。请记住,这只是一个近似值,目的是引导偶然的观察者,并且日光(或夏季)时间没有修正。准确的当地时间取决于许多因素,包括时区、季节、地平线的形状、大气折射等等。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. skyandtelescope-袭落 :六六六六只柴犬 :早早皿
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如果你在一个月中不同的几天看月亮,你可能会注意到月亮每天看起来有一点不同。为什么我们能看到月亮的不同位相?这个问题的原因是纷繁复杂的。
月亮的位相取决于月球与地球和太阳的相对位置。首先我们要明确,月球围绕着地球公转。当月球绕地球公转时,月球总有一半被太阳照射着,这意味着另外一半总是处于黑暗之中。有时候我们能看到被太阳照射的那部分,有的时候则不能。
月亮看起来很明亮是因为我们看到的是它反射的太阳光。我们只能看到一部分被太阳照射到的部分,而这取决于月球的位置。比如,当月球位于地球和太阳之间的时候,月球面向地球的那部分就不能被太阳照到。因此,从我们在地球上的视角来看,月亮是黑的,而我们把这样的月亮叫作新月。
然后当月亮远离太阳的时候,我们就能开始渐渐看到更多被太阳照到的部分。因为我们看到的是被月球的表面反射的太阳光,所以月亮变得越来越明亮也越来越完整。在这些位相的变化上,月亮看起来就像是正在生长一样。而当月亮变成一个半满月的时候,它就已经度过了整个位相变化的四分之一。再然后,当地球处于月球和太阳之间的位置时,我们就看到了满月。
当月球又开始靠近太阳的方向时,月亮开始自然地变得越来越小。在月亮看起来空荡荡的时候,它就结束了整个位相变化的最后四分之一。最后,它就又回到了新月的状态。
一个月运周期,也就是月亮从新月变化到下一个新月的时间,大约是三十天,这也就意味着所有的位相我们一个月看到一次。
图片说明:在北半球看见的月相,在南半球看见的每一个都会是上下左右倒置的。
月球的形状没有改变,它也不能自己发光。我们能看到它形状上的变化是因为我们只能看见它被太阳照射到的部分,而我们看不见的部分只是简单地处于黑暗或阴影之中。
图片说明:月球绕地球公转卫星图片(采集时间:2005年9月)
只要你明白位相取决于太阳、月球和地球的位置,它(的变化)就变得很容易理解了。位相变化的发生是因为当月球绕地球公转时,太阳照亮了月球的不同部分。而这意味着我们在地球上能看见月亮不同位相的原因是我们只看到了被太阳照亮的月球的部分。
图片说明:这是在白天拍摄的弦月。
月相,或者说月亮的位相,是从地球上看月球直接被太阳照射的部分的形状。由于月球绕地球的轨道和地球绕太阳的轨道的变化,月相会在一个朔望月(大约29.53天)内逐渐并有规律地变化。
月球的自转被地球上的重力“潮汐锁定”,所以月球总是以相同的一面朝向地球。而靠近地球的这一侧太阳光会由于月球在轨道上的位置而不同。因此,在月亮面向地球的这一面,阳光照射部分可以从0%(新月)到100%(满月)。月球的明暗界限就是被照亮的半球和黑暗的半球之间的分界线。
图片说明:在金曼,亚利桑那的新月形月亮。
四个中间月相的每一个大约7.4天,这会由于月球轨道的椭圆形状而有一点细微的差别。除了一些月球两极的陨石坑,比如说“Shoemaker(鞋匠)”,月球的每一个部分都能看见大约14.77天的白天和随之而来的14.77天的“夜晚”。(暗月的一侧)
参考资料1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. spacedictionary
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月亮是地球的唯一天然卫星,它在我们的夜空中展现出各种不同的形状。这些形状包括满月、新月、半月和各种阶段的月相。那么,为什么月亮会有这些不同的形状呢?让我们来探索一下。
首先,我们需要了解月亮的运行轨道。地球绕着太阳公转,而月亮则绕着地球公转。当太阳、地球和月亮处于一条直线上时,我们看到的是满月。这时,太阳照射在月亮的正面,使得整个月亮都被照亮。
然而,在其他时间,太阳、地球和月亮之间的位置会发生变化,导致我们看到不同形状的月亮。当太阳、地球和月亮几乎在同一条直线上时,我们看到新月。这时,太阳照射在月亮的背面,使得我们无法看到任何光亮的部分。
半月出现在满月和新月之间。当太阳、地球和月亮呈直角排列时,我们看到半个圆盘被照亮,另一半则处于阴影中。
这些不同的形状是由月亮的自转和公转造成的。月亮自转一周大约需要27.3天,与它绕地球公转的周期相同。这意味着我们总是看到月亮的同一面。然而,由于地球和月亮的相对运动,我们能够看到不同的月相。
此外,地球和月亮之间的距离也会影响月亮的形状。由于月球轨道是椭圆形的,当月亮离地球较远时,我们看到的是较小的月亮;而当月亮靠近地球时,我们看到的是较大的月亮。这也会影响我们观察到的月相。
总结起来,月亮有不同形状是由于太阳、地球和月亮之间的相对位置以及月球自转和公转所导致的。这些因素共同作用,使得我们在夜空中能够欣赏到各种各样迷人的月相。