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胖哥物理•月亮咋成了大红脸?

(2018-07-28 15:36:41)
标签:

杂谈

分类: 生活中的物理
胖哥物理•月亮咋成了大红脸?

        昨天,又是一个天问爱好着者的聚会,今天各自月亮照片秀。
        从图片来看,昨天月亮确实被平时大了,还有一个奇怪现象就是昨天月亮有太阳味道,有点近似于初升的太阳,有着一个超级好看的“红色脸蛋”
        先我们来分析为啥月亮会成红色?一种散射现象,最早出现在《周礼·夏官·司弓矢》:“恒矢痹矢,用诸散射。” 郑玄 注:“二者皆可以散射也,谓礼射及习射也。”
        笔者是一个从事三十几年物理教师,从物理学角度。光传播时因与物质中分子(原子)作用而改变其光强的空间分布、偏振状态或频率的过程。当光在物质中传播时,物质中存在的不均匀性(如悬浮微粒、密度起伏)也能导致光的散射(简单地说,即光向四面八方散开)。蓝天、白云、晓霞、彩虹、雾中光的传播等等常见的自然现象中都包含着光的散射现象。
        光散散有一个规律,波长越短的光越容易被吸收,波长越长的光才经过多次散射到达地球,这就是早上或者傍晚太阳都是橘红色原因。昨天月亮刚升起时的“红色脸蛋”,是当太阳光经过大气层时,受到大气层中极其微小的大气分子的散射和吸收。由于红色的光线波长较长,不容易被地球大气层散射,折射到月亮上就形成了红月亮。这和夕阳与朝阳呈现红色是同样的道理。
        下面我们来谈谈月亮为什么比平时大的原因?因为昨天是一个奇特日子,是超级满月。其实每个月都会有满月,月亮也都会经过近地点,超级满月的特别之处就在于,它是满月和近地点两个时间段的重合。今年是68年来距离最近的一次!昨晚超级月亮还有个特别之处,月亮到近地点的时间和达到满月的时间只隔2小时,特别适合观测。满足以上两个特别之处的超级月亮,得2036年啦!
       这个超级月亮概念,还不是我们物理界提出来的。超级月亮(Supermoon)是1979年由美国占星师理查德·诺艾尔提出的名词,是一种新月或满月时月亮位于近地点附近的现象,月亮位于近地点时正好出现新月,称为超级新月;月亮位于近地点时正好满月,称为超级满月。由于月球以椭圆形轨道绕行地球,月球和地球间的距离不断变化,因此满月发生时月亮离地球越近,人们看到的满月也就越大。
       很多主流天文学家们并不赞同“超级月亮”、“超-超级月亮”的称谓,因为从科学定义而言,叫做近地点满月更为准确。当满月从地平线升起时(即近点月),我们看到的月亮似乎比它升到天顶时更大、更明亮。这时的近点月大概比远点月变大14%,变亮30%左右(取决于气象条件)。但这种大小、亮度的变化,其实人的肉眼是不太容易觉察出来的。
       超级月亮其实并不罕见。每年均会出现4-6次超级月亮,仅2015年就有六次超级月亮,2015年9月28日出现的超级月亮是这一年距离地球最近的一次!
       本人不懂星像学,不过从物理角度,其实,超级月亮并不神秘!月亮到地球的平均距离约是38万千米,但月亮绕地球运行的轨道并不是圆形的,而是椭圆形的。据测量,月球位于近地点时,距离地球的平均距离为36.3万千米,而位于远地点时,平均距离为40.6万千米,两者相差达到10.41%。
        当月亮距离我们近时,看到的月亮大一些,当月亮距离我们远时,看到的月亮小一些。要是距离差距不是很大,比如几十公里或者几百公里,一般人不会有明显的感觉,但是近地点和远地点相差5万多公里,就有了比较明显的差异。
        因为是地球的唯一卫星,它受到地球的引力而运转,而地球又是受太阳的引力而运转,所以说月球运转到某一个点或任意一个点要受到的是来自空间中不同天体综合引力的影响,而这个引力有大有小,是一个很复杂的体系,所以月球绕地运行的轨道也比较复杂,近地点一直会变。
         “超级月亮”的产生有两个关键点,一个是最近,一个是最圆。中国科学院国家天文台副研究员郑永春表示,如果月亮恰好运行到近地点或者临近近地点时满月,我们在地球上看到的月亮要比它位于远地点时大12-14%,就会欣赏到比平时更大、更亮的月亮,很多人也就将其称为“超级月亮”了。
        月球轨道上距离地球最近的那点我们称为“近地点”,反之则是“远地点”。月球每绕地球旋转一圈,都会经过一次近地点一次远地点,平均每27.5546日经过一次,这种月球连续两次经过近地点(或远地点)的时间间隔便是近点月(27.5546日)。两次满月之间大约相隔29.5天左右。由于每个月月球运行到近地点的时间和满月的时间都可以精确计算,利用他们各自的运行周期,就能够计算出何时能够看到“超级月亮”。
     历史上超级月亮出现世界是,1950年至2050年间部分“超级月亮”的发生日期:
     1954年11月10日
      1972年11月20日
      1974年1月8日
      1975年2月26日
      1990年12月2日
      1992年1月19日
      1993年3月8日
      2005年1月10日
      2008年12月12日
      2010年1月30日
      2011年3月19日
      2012年5月6日
      2013年6月23日
      2014年8月11
      2015年9月28日
      2016年11月14日
      2018年1月2日
      2023年1月21日
       因此,这种大红超级月亮只是一种自然现象,一定不要听信谣言,要相信科学。该干嘛干嘛,地球和太阳都是中年人,人类也还是壮年。努力去做自己的事情吧!

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