血月之謎

寒木釣萌

4月4日，上演了2015年的第一次月全食，下一次月全食將出現在今年的9月28日。說來也巧，一年之中居然有兩次月全食。更巧的是，2014年也有兩次月全食，分別發(fā)生在4月15日和10月8日，連續(xù)兩年發(fā)生4次月全食，這在天文學中被稱為“連環(huán)四月食”。

神奇的天象

“連環(huán)四月食”這種天文現象并不多見。要想遇到下一次“連環(huán)四月食”，得等到2032年。

很多人相信，“連環(huán)四月食”這一天文現象是來自上帝的信息。一些玄學家也聲稱，“連環(huán)四月食”出現時，歷史上都會發(fā)生重大事件，如1493～1494年，西班牙政權傾覆，猶太人被驅逐，哥倫布發(fā)現美洲新大陸;1949～1950年，以色列宣布建國;1967～1968年發(fā)生了“六日戰(zhàn)爭”;2014年4月15日那天是猶太教的逾越節(jié)，第二次“血月”在2014年10月8日發(fā)生，那天碰巧又是猶太教的住棚節(jié)……

看來，玄學家的例子快不夠用了，什么事都拿來當成是“歷史上的重大事件”。話雖如此，還是有不少人相信，“連環(huán)四月食”是上天的某種暗示。加之月全食出現時，月亮變紅，人們稱其為“血月”，由此又加深了不少人內心的惶恐和不安。

徹底了解月全食的形成過程，弄清楚月亮為什么會變紅，是破除因“血月”“連環(huán)四月食”帶來的各種流言的最好方式。

月食分本影半影

月食就是當月球進入地球的陰影時，原本可被太陽照亮的部分，有一部分或全部不能被陽光照亮，使得地球上的觀察者無法看到普通月相的天文現象。月食分月全食、月偏食等。當月全食發(fā)生的時候，會出現“血月”。如圖1所示：

“血月”通常發(fā)生在月球進入地球本影區(qū)的時候，圖1中心的第一個小圓屬于地球的本影區(qū);外面最大的圓環(huán)則屬于地球的半影區(qū)。

本影區(qū)是被地球完全遮擋的地方。半影區(qū)則是地球部分地擋住了太陽的區(qū)域。

當月球整個進入地球本影區(qū)時，就會發(fā)生月全食;如果僅僅是部分進入本影區(qū)，只會發(fā)生月偏食。月全食和月偏食都屬于本影月食。

有時候，月球沒有進入本影區(qū)而只進入半影區(qū)，此時的月食被稱為半影月食。發(fā)生半影月食的時候，月亮不會殘缺，亮度也只是稍微變暗一點兒而已。一般來說，很多人難以察覺這種亮度上的變化，只有借助于望遠鏡，人們才能看出月亮所發(fā)生的變化。

關于月食，有不少有趣的故事。傳說16世紀初，哥倫布航海到了南美洲的牙買加，他們與當地的土著人發(fā)生了沖突。哥倫布和水手被困在一個角落里，斷水斷糧，情況十分危急。對天文學有所涉獵的哥倫布知道當天晚上要發(fā)生月全食，于是扮作上帝狀，向土著人大喊：“再不拿食物來，就不給你們月光！”到了晚上，月光果然沒有了。土著人見狀誠惶誠恐，趕緊送來食物和水，并與哥倫布化干戈為玉帛。

大氣層放水了

從上面的介紹，我們可以看出，“血月”發(fā)生在月球進入地球本影區(qū)的時候?？墒?，問題來了：本影區(qū)是地球完全遮擋住太陽的區(qū)域，按理說，本影區(qū)應該沒有任何光，為啥月亮還會“血色浪漫”？

答案是：地球的大氣層“放水”了。

如果地球真的戴著一副“魔鏡”，這副“魔鏡”必然是那厚厚的大氣層。由于它的存在，很多奇觀競相上演，也使得地球與月球身處的環(huán)境有很大不同。就算在白天，月球上的天空也是黑色的，而地球上的天空是藍色的。這是因為，大氣分子四處反射陽光，所以地球上的整個天空都是亮堂堂的。而月球上沒有空氣，在不朝向太陽的天空里，沒有任何東西能把陽光反射到觀察者眼中，所以，月球上的天空是暗沉沉的黑色。

此外，月球上空的星星盡管也是明亮的，它們根本不會“眨眼”;但是，從地球上看星星，它們不僅是明亮的，還會“眨眼”——這也是大氣層在搞鬼。由于地球表面的大氣層不斷流動，并且分布很不均勻，所以星光穿過大氣層時會發(fā)生折射。也就是說，空氣中的任何一絲擾動都會帶來星光的偏折。當星光偏折到其他方向時，我們就會瞬間看不到星星，這樣一來，天上的星星看上去就像在眨眼。

不僅如此，在月球上，人們大概只能看到一個太陽，在地球上卻不是，比如，有報道稱，2013年6月18日，重慶天空出現兩個太陽奇景。對此，專家給出的解釋是，兩個太陽屬于“幻日”現象，是大氣層中的冰晶造成的。地球大氣層的這副“魔鏡”給我們帶來的這種奇觀比較少見，另一種現象卻天天上演，那就是日出。

清晨，旭日東升，我們激動地看著它，充滿詩意地感嘆：看哦，太陽在那里！

其實，太陽根本不在那里，它還在地平線以下呢。而這，也是大氣層搞的鬼。原因當然還是光線折射的緣故：陽光通過大氣層時，被大氣層偏折了方向，陽光拐了個彎兒，射向我們的眼睛，讓我們誤以為太陽已經爬出了地平線。

所以，就算地球完全遮擋住太陽、制造出一個本影區(qū)，也還是不管用，無論怎么遮擋，也架不住大氣層“放水”。也就是說，任何時候，無論月球往哪兒躲，甚至就算是月全食發(fā)生的時候，月亮完全躲在了地球背后，它還是沒能逃出太陽的勢力范圍，大氣層的折射作用還是會使得月亮被陽光照到。

為什么是紅光

大氣層偏折了太陽光，以至于陽光拐了個彎兒，又照在了月球上，血色一片。但問題又來了，為啥偏偏出現的是紅光呢？

其實，這個問題跟“為什么早晚的太陽是紅色的”在本質上是一樣的。既然一樣，那不如先簡單說說，為什么早晚的太陽是紅色的。

太陽光是由7種顏色的光合成的，只要用一塊三棱鏡就可以把那7種顏色的光揪出來。

常言道：“龍生九子，各不相同。”這7種顏色的光子也大不相同，僅僅是它們的體型（波長）就大不一樣，紅橙黃綠藍靛紫，它們的身材一個比一個短小。

紅光子的個頭最大，早晨和傍晚，它們在穿過厚厚的大氣層時，多數都能繞過大氣分子，直達地球表面，所以早晚時的太陽是紅色的。而其他顏色的光子因為身材短小，與大氣分子相遇時，大部分被碰飛了，也許往左飛，也許往右飛，有的甚至往回飛，總之，除了紅光子和部分橙光子外，大部分其他顏色的光子很難一路前行，直達大家眼中。

那么，為什么中午的太陽不是紅色的呢？

圖4中，早晨和傍晚的陽光是斜射的，它們穿過的大氣層很厚。中午的時候，陽光直射，穿過大氣層的距離最短。這時，除了紅光外，其他顏色的光多多少少也能穿過，并到達人們眼中，這么多顏色的光混合在一起，中午的太陽看起來自然不再是紅色的。

知道了早晚的太陽為什么是紅色的，我們就能理解，月全食發(fā)生時，為什么月亮是血紅色的，而不是藍色或綠色的。

其實，從本質上來說，如果月球上有嫦娥，那么，發(fā)生月全食的時候，嫦娥只不過是站在距離我們38萬千米外的地方看日出而已。

“連環(huán)四月食”

了解了“血月”后，我們回過頭來再來看看“連環(huán)四月食”。有報道稱，“血月”在一年中會出現一兩次，但“連環(huán)四月食”就非常罕見，兩年內連續(xù)4個月都出現月全食的紀錄，每次相隔6個月，500年來只有3次，第四次就在2014年的4月15日、10月8日，以及今年的4月4日和9月28日。

對于天文學研究而言，“連環(huán)四月食”其實并沒有太大意義。不過是指連續(xù)兩年內出現4次月全食，中間沒有月偏食發(fā)生的現象，并不是連續(xù)4個月都出現月食。

就全球范圍而言，連續(xù)發(fā)生月食甚至是月全食的概率的確比較少。比如有些年份一年內最多有3次月食，而且全都是月全食，有些年份則一次月食都沒發(fā)生過。在17～19世紀這300年里就一次也沒有發(fā)生過，在21世紀則會有8次。

也就是說，雖然月食發(fā)生的概率很不均勻，但連環(huán)月食的出現并不罕見，并非網上所說的500年只有3次。在過去的2000年里，大約發(fā)生過4000次月食，其中一共有248次“連環(huán)四月食”，即大約6%的月食屬于“連環(huán)四月食”，這不算“非常罕見”。比如，1949年和1950年，1967年和1968年，1985年和1986年，2003年和2004年，2014年和2015年，都出現了“連環(huán)四月食”。這些數據也都可以查詢到。

【責任編輯】趙 ?菲