答:为什么只听说过日环食,有没有月环食?

日食和月食的原理相似,都是太阳、月亮、地球三星连线,太阳或月亮受到遮挡,形成阴影。那么问题来了,为什么平时只听说过日环食,有没有月环食存在呢?是不是存在这种现象但是发生率很低?

其实以目前太阳、地球和月球的轨道特点,是不可能出现月环食的——不是稀少,而是不存在。

日食的原理大家可能看过示意图,比如下图,在l1、l2阴影当中某个点上的观测者可以看到日全食、日偏食。

日食原理示意图(自绘)

由于地球围绕太阳其实是椭圆轨道,近日点距离约1.47亿,远日点距离约1.52亿公里,并且月球围绕地球也是椭圆轨道,近地点距离约公里36万公里,远地点距离约40万公里,在距离合适的时候,就会出现月球不足以遮住太阳的情况,用直线作图时阴影的外侧仍然会露出太阳边缘,也就是日环食,也就是下图地球上的观测者B处在A点以外时的阴影当中时,可以由黄色延长线看到上下两部分的太阳边缘(只能看到一部分的话仍然是偏食)。

日环食原理示意图,地球处在A点之外时,

如B点的观测者可由黄色延长线看到太阳边缘(自绘)

太阳直径约是地球的109倍,地球直径约是月球的3.6倍,我们简单得计算就可得知大约1.5亿公里外的太阳,月球到A点距离只有约38万公里,考虑到形状、远近距离变化等情况,很容易满足地球在A点之外的条件,故而有时候是日全食、有时候是日环食。

但是对于月食呢?月球发亮是反射的太阳光,如果月球的某一部分没有被照亮,在地球上看到的也是黑色阴影。当然月球是有体积的,就不像上图一样讨论的是观测者B作为一个点那样的关系。示意图如下所示:

假如存在月环食时的原理示意图,从B1到B2位置之间,

地球的阴影不会完全遮住月球(自绘)

假如存在月环食时的原理示意图,月球处在B1到B2位置之间时,地球的阴影不会完全遮住月球。尽管这是一个距离区间,但由于地球直径约是月球的3.6倍,当地球作为遮挡物时阴影会特别大,地球到它对应的A点、B1点、B2点距离也相应变大,大约在100万公里附近,这是地月距离远远不能满足的,所以在目前的日、月、地相对关系情况下,不可能出现月环食。不过,按照这个原理,其他星球的卫星还是有可能存在环食的。

留言区·精选

@清风

“日食和月食的原理相似,都是太阳、月亮、地球三星连线,太阳或月亮受到遮挡,形成阴影。”这里月亮是受到地球遮挡而缺少光照反射导致月食;太阳是受到月球遮挡,但天空背景亮度大于月球反射亮度导致日食。

从月环食的可能性来讲,就是地球在月球上的投影小于月球的大小。从临界状态看,设地月距离为1,日地距离则为400,日月直径比为400:1,地月直径比为3.66:1,根据相似三角形法则,若地球阴影恰好等于月球大小,则太阳直径应为月球直径的1067.7倍。所以若发生月环食,日月直径比应大于1067.7,显然400太小了。

当然,可以人为的制造月环食,拿起瓶盖挡一下月亮吧。

@亮眼睛

日环食的原理是地球进入了月球的伪本影区域所形成的。而对于月球来说,地球本影的面积比月球本身还大,但地月距离又不够产生伪本影,所以不可能产生月环食。

@Go back

月食分为本影食和半影食,本影食又分为全食和偏食。月全食和月偏食的不同,不决定于观察地点,而决定于月球是否全部进入地球的本影。在月全食的时候,整个月球位于地球本影之内,因而失去太阳的直接光辉。在月偏食的时候,月球只是部分位于地球本影之内,因而局部失去光明。在全食以前和以后,都有一个月偏食阶段。有时,由于月球中心距离地球轴心太远,整个月食的过程,都是月偏食过程。月球进入地球半影的现象,叫半影食,这时在地球上仍能看到圆亮的月球,只是亮度有所不同,在习惯上,半影食不算月食。如果这时在月球上看太阳,可以看到日偏食。地球本影长度大约是月地平均距离的3.5倍,月球直径远小于地球直径,就不可能有月环食。

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