地球上血月是怎么形成的？为什么是红铜色？

[2018年1月拍摄的月全食图像合二为一（Credit： P. Horélek/ESO）]

2021年5月26日的月亮是今年离地球最近的满月（所谓的超级月亮，其表象尺寸最大），同时，月球进入地球的阴影，月全食也发生了。

据欧洲南方天文台（ESO）称，通过观测月全食中的月球，可以尝试探索外星生命的方法。 然而，它并不检查月球上是否存在生命。 研究人员的目标是在太阳系外行星上探索生命，这些行星围绕太阳以外的恒星运行。

迄今为止，已经发现4300多颗太阳系外行星。 其中一些行星可能处于极端环境中，如铁雨或公转周期（行星的”一年”）比地球的一天短，而另一些行星则检测到大气中的水蒸气。

一些系外行星在从地球看时，会出现”过境“的情况，遮挡住恒星部分的光。 当过境发生时，从恒星到达地球的光会变暗，被行星隐藏，通过观测这种轻微的光，可以探测到系统外行星。 利用公转探测系外行星的方法被称为”过境法“，根据美国国家航空和航天局（NASA）的数据，迄今发现的系外行星中约有四分之三是采用过境法发现的。

下面是一个视频，显示恒星的亮度如何因系统外行星的过境而改变（Credit： ESO/L. Calíada）

通过仔细观察周期，可以获得系统外行星的公转周期和直径等信息。 此外，通过光谱观测（按波长捕获电磁波特征），可以检查通过行星大气的恒星光的大气成分，恒星和行星大气中的原子和分子分别吸收特定波长的电磁波，留下被称为”吸收线”的痕迹。 光谱观测可以检测吸收射线，从而知道系统外行星大气中含有哪些物质。

利用恒星（左）的光检查系外行星（中下）大气成分的方法的图像图。 通过分析通过系外行星大气到达地球（右）的主星的光，可以检查大气的组成。 此外，当大气中有一些光线时，蓝光会散射，通过的光会稍微变红（Credit： ESO/M. Kornmesser）。

从月球反射的光中发现地球上存在的生命迹象

那么，我们怎样才能发现生命存在于系外行星上的可能性呢？ 研究人员认为，检测一种物质，一种可以被视为生命存在的迹象，称为”生物签名”或”生物标志物”。 例如，如果我们能够研究大气中有多少物质，如氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧，这些物质也与生命活动有关，那么我们就能够确定地球上是否存在像地球一样的生命。

回到月食，在月全食期间，月球被地球大气层折射的太阳光照亮，

因此进入地球阴影的月亮看起来是红铜色的。

[2018年1月月全食期间拍摄的月亮（Credit：国家天文台）]

换句话说，照亮月球的光进入地球的阴影，是太阳光曾经穿过地球大气层。 通过光谱观测，我们可以检查地球大气层中物质的痕迹，就像分析恒星通过系外行星大气层的光一样，地球是唯一被证实存在生命的行星，我们知道大气的组成，因此，我们能够利用光谱观测来研究系统外行星的大气成分，并尝试检测生物存在的方法。

据欧洲研究组织称，2008年8月，在加那利群岛的洛斯穆恰乔斯天文台进行的观测发现，地球大气层中存在臭氧、氧气、水蒸气、甲烷和二氧化碳。 2010年12月月食月食期间，使用ESO的”超大型望远镜”（VLT）和”3.6米望远镜”进行了类似的观测，并探测到臭氧、氧气和水蒸气。 2019年1月月月食时，”哈勃”太空望远镜观测到臭氧。 所有这些结果都是通过分析月食期间月球反射的光（可见光、红外线和紫外线）获得的。

[观测和分析地球光的技术的图像。 地球光是地球（左）反射来自太阳（右）的光来照亮月球（中央）的现象，通过分析地球光，可以获得有关地球云量的信息（Credit：ESO/L. Calíada）

此外，如果你看新月前后的月亮，你会发现黑暗的一部分，没有被太阳照亮，是暗淡的。 这是一种称为”地球光”的现象，由地球反射的太阳光照亮月球，并正在研究分析这种光。

根据ESO的数据，2011年使用VLT进行的地球观测数据显示，地球大气层部分多云，部分表面被海洋覆盖。 此外，根据在不同时间进行的观测结果，可以探测地球云量随时间变化，以及地球表面植被的变化（因为地球自转会改变反射太阳光的区域）。

很难观测到一颗闪亮的恒星大气层的特征，它通常偏向于像木星这样的巨型气体行星。 预定于今年10月发射的太空望远镜”詹姆斯·韦伯”，以及正在各地开发和建造的”欧洲超大型望远镜（ELT）”和”30米望远镜（TMT）”等口径30至40米的大型望远镜，都值得期待。

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