利用數學與物理解析31日的月全食

演算法與數學之美發表於2018-02-02

2018年的1月31日的月全食是今年的第一次月全食,3月份還有一次。這次的月全食有點不一樣,因為除了發生月全食以外,還是藍月亮和超級月亮,三大天文奇觀同時上演,這種現象據說上一次發生在1886年,距今152年,那時慈禧還活著,哈哈。閒話不說,我說一下什麼叫超級月亮和藍月亮,超級月亮是指月球滿月時月球剛好處在近地點附近,離地球較近,比平時看起來大一些,亮一些,這次的超級月亮是連續三次超級月亮的第三次,上兩次分別是2017年的12月3日和2018年的1月1日。而藍月亮是指一個公曆月中出現兩次滿月的意思,並不是指月亮是藍色的。這種情況每2到3年出現一次。這次的藍月亮分別在2018年1月1日和1月31日。月全食是月球、地球和太陽完全處於一條直線,月球和太陽分別處在地球兩側,是地球擋住了射向月球的太陽光造成的現象。月全食又叫紅月亮,還叫“血月”,因為月球雖然進入了地球的本影區,但由於地球的大氣對太陽光有折射和散射作用,只有波長最長的紅光被地球大氣折射後射向月球表面,而其餘的光被大氣散射掉了,所以月全食時月球呈暗紅色,而不象日全食時太陽完全看不到。至於為什麼叫“血月”,是因為人們迷信發生這種天文現象時人間會發生血光之災,這當然是迷信,我們不要相信。好了下面說一下這次月全食的各時間點,大家好好欣賞一下:


18:51 開始半影月食;19:48 初虧,月球開始走進地球本影,月偏食

20:51 食既,月球完全走進地球本影,月亮呈現古銅色。

21:29 食甚,月球走進地球本影中心,月中心和地中心最近,這時月亮最美。

22:08 生光,月球開始走出地球本影。23:11 復圓,月球完全走出地球本影。

其中月全食從20:51到22:08共歷時1小時16分。祝大家開心。


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視訊發不了了,騰訊還沒稽核完成感興趣的可以去搜尋《一個小視訊給大家演示一下月全食全過程》這個名字。


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每次月全食,地球上都有一半以上的地方可以觀測。而日全食的見食區域則很小,即使月全食發生的頻率低於日全食,但給大家的感覺是更常見。其實,對於我國大部分地區來說,上次觀測條件比較理想的月全食都可以追溯到6年前的2011年12月10日了。


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▲月全食全過程示意圖

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全食持續的時長與月球進入地影的深度有關,描述它的引數就是食分。對於月全食來說,食分一定大於1,且越大的話持續時間就越長。本次月全食的食分為1.316,我們能觀測到全食的持續時間長達1小時16分。


2018年還將有一次月全食發生,不過那次是在北京時間7月28日凌晨,觀測條件不及這次。


月全食


2018年1月31日,暌違6年之久的月全食將再次上演


小夥伴們走過路過不要錯過哦!


本次月全食主要資訊如下圖所示


我國大部分地區都能見到月食全過程。


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本月31日將迎來2018年的第一次月全食。對於我國大部分地區,尤其是中東部地區來說觀測條件相當不錯。基本接近2011年12月10日月全食的觀測條件。初虧時月球已經升到比較高的位置,因此只要天氣晴好,我們可以觀測到一次非常完整的月全食過程。


觀測月全食,除了可以拍攝紅月亮和“葫蘆串”外,還可以通過後期合成拍攝地影(如下圖所示)▼

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一般都是跟蹤月球來拍攝一組月全食全過程,然後拼接合成。其實還有一種拍攝方法;月全食其實就是月球在空間中穿過地影的過程,我們也可以通過跟蹤地影來拍攝月全食過程中的月球,這樣後期就可以製作一組月球穿過地影的微速動畫。


然而,在沒有發生月食的時候,地影並不可見。因此,確定地影的位置非常重要,這個問題對於當今的天文愛好者來說並不困難。我們可以通過月全食過程中初虧和復原時月球的位置來確定地影的大致範圍。然後根據相機感測器幅面的大小選擇焦距合適的望遠鏡。

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∑編輯 | Gemini

來源 | 妙思數學640?wx_fmt=gif

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