《探索太阳系》第四十章 月相景观

　　月球有定期的月相循环。每29.53天月球完成一次月相的循环。这个循环的主要的点分别叫做“新月”、“娥眉月”、“上弦月”、“盈凸月”、“满月”、“亏凸月”、“下弦月”和“残月”。循环的起点是“新月”。

　　什么是渐满的月亮，渐亏的月亮？当月球渐满的时候，它每晚都比前一晚变得更圆。当月球渐亏的时候，它每晚都比前一晚亏得更多。在新月和满月之间，月亮渐满；在满月和新月之间，月球渐亏。

　　你可以通过每晚的观察看到月相循环变化的过程。除非日食，否则我们看不到新月。因为在这个月相的时候，月球处在地球和太阳之间，所以太阳照亮的是月球背向地球的一边。新月过后的几天内，我们将在日落后西方的天空中看到细细的渐满的月亮，这是“娥眉月”相。之后每晚月亮都变得丰满一些，直到新月之后的1个星期多一点的时候，我们将在南天正好看到月亮右边的一半。这叫做上弦月，月球完成了月相循环1/4。过了这一晚，月亮变得更圆，形状开始变得像一个鸡蛋了。这叫做“盈凸月”相。新月过后的15天再多一些的时候，从地球上看，月球正好在太阳的相反的一边，这时太阳照亮了月亮的整个半球，我们看到了“满月”。在接下来的2个星期里，月球从“盈月”相——从越变越圆变成越变越不圆的“亏月”相。从这天开始，我们将看到一个越来越小的月亮。首先是月亮左半边越来越平的“亏凸月”相。新月过后的3个星期多一点的时候，我们看到了被太阳照亮了左半边的月亮，这时我们经过了月相循环的3/4，它叫做下弦月。在月相循环的最后几天，月亮变得越来越细，这就做“残月”相，我们在黎明前可以看到它。最后它又来到了下一个新月的位置。

　　你能通过一个球和灯的关系来理解月相是怎样变化和为什么变化的。理解月亮是怎样进行月相循环和为什么进行循环的是一件很有意思的事情。在一间黑暗的屋子里通过一个球和一盏灯你就能马上证明给自己看。你所需要的仅仅是一个球（任何大小的都可以）和一个能造成尖锐阴影的无影灯。把灯放好然后打开，使灯泡与你的肩膀同高。关掉屋里的其他灯。把球拿在手，身体离灯要有一定的距离。灯代表太阳，球代表月亮，你的头就代表地球。把手臂向前伸直，把球举到与肩同高的位置。然后你开始缓慢地转圈，同时保持刚才的姿势。当你旋转的时候，你将能看到球类似于月亮的像的变化。实际上灯、你的头和球的位置关系就是太阳、地球和月球的位置关系。当你把球拿到你和灯之间的时候，你将看到球切断了来自于灯的光线，形成了“日食”。当你正好处在灯和球之间的时候，你头部的影子落在了球上，形成了“月食”。这样的实验很有趣，一定要试一试！

　　明暗界限在日出和日落时在月球上留下晨昏界线。当月亮渐满的时候，明暗界限将出现在日出的方向。每晚都用望远镜观察，你将能看到这条线逐渐向西移动。就像地球上一小时一小时地流逝。当月亮逐渐变小的时候，明暗界限出现在日落的方向。每晚观测，这条线逐渐向西移动，并且吞噬更多的月面使月亮越变越小。

　　当月亮渐缺的时候，地球反照是一个相当美丽的现象。在新月的前几天或后几天，月亮在天上相当的小，但是当你用双眼仔细观察的时候，你将会看到被地球影子遮住的部分仍然隐约可见。这种现象就叫地球反照，是太阳光照在地球上然后反射到黑暗中的那部分把月亮照亮造成的。当提及在黄昏出现的娥眉月时，这样的现象有时在诗里叫做“旧月亮在新月亮的怀抱”。

　　如果你知道正确的位置，你能经常在白天看到月亮。当月亮由亏转盈，它在日落前升起，所以至少在下午的时间里看到它。当娥眉月时，你将在快到晚上的时候，在西南方天空中找到它。上弦月可以在下午的东南或南方的天上找到。盈凸月在一天的晚些时候可以在东方或东南方向找到，它十分明显。在满月过后，月亮在日落后升起，在日出后落下。所以在早上西方的天空中可以看到亏凸月。下弦月在一天中早些时候的南天可以找到。残月基本上就在太阳的方向。

　　我们在地球上看到的总是月球的同一面。月球总是以同一半球对着地球。这意味着我们看到的总是同一个月面。如果你在新月的时候发射强大的探测光照亮月面，你将发现它和满月的时候是一样的月面。

　　随着时间的流逝，月亮展示给我们的不止半个月面。当月亮以同一个面对着我们的时候，它的转动轴有微小的震动。这种振动是天平动。这使我们能交替的看到它的东边缘和西边缘。而且因为月球绕地球转的轨道和地球绕太阳转的轨道有一定的倾角，我们有时也能瞥到它的上下两极。总之这让我们看到了59%的月面，而不是50%。

　　月球朝向地球的一面和背向地球的一面有很大的不同。朝向地球的一面既能表现光又能表现阴暗，而背向地球的一面则有很少的阴暗区，更多的坑和高地。没有人知道这是为什么，但是大撞击可能开始的时候只发生在一个半球。猜测这和地球有一定的关系可能很有诱惑力。但是大撞击可能发生在月球减慢自转，使一个面朝向地球之前。

　　月亮在地乎线的时候看起来比在空中的时候大。从学术角度讲，月亮在地平时比升上天空的时候距离地球要远上6400多千米。但是一个升起的满月确实会看起来很大。这种涉及月球幻想的现象更多地来自于心理。这种幻想是大脑首先把从地平升起来的月亮想象成月球变得越来越近的思想放了进去，意识将不同程度的影响前景物体造成错觉。这种离奇的东西没有一种解释得到了公认，但是下一次你看到满月刚刚升起的时候，不要说它比升上去的时候大，这只是个幻觉。

　　当满月的时候，月亮在空中的位置总是和太阳反向。正因为此，满月总是在太阳落下西方地平的时候在东方升起。当月亮在第二天早上从西边落下的时候，太阳正好从东边地平升起。

　　满月会很亮，但是月亮在天上可以很亮，事实上它是一个很暗的物体。它的大多数岩石和土壤是灰色的，月亮只反射太阳照到它上面的大约7%的能量。其他行星的卫星大多数都反射太阳照在它们上面的80%的能量，因为它们是由大量的冰构成的。我们可以想象一下，如果我们也有一个冰月亮绕着我们转，我们的夜晚将会多么明亮啊！

　　在谈论月球或其他行星及其卫星的亮度的时候，天文学家常用一个叫“照度”的词。一个物体的照度就是该物体反射或散射太阳辐射的百分比。所以我们也可以说月亮的照度是7%。而外层行星的卫星的照度通常是80%。

　　不同的满月以不同的路径穿过空中。因为地球的转轴与它的轨道有一定的倾角，而月球绕地球的轨道也有一定的倾斜，与地球绕太阳的轨道也存在倾角，所以月球以不同的路径经过空中。在中纬度地区寒冷的冬夜里，满月能爬到中天，而夏天刚开始的时候它只能很低的划过南天。在一些地区，在一年的雨季里我们将透过很多水气看到这个6月份的月亮。水气散射掉蓝光和紫光，这样月亮看起来是桔黄色的。豪无疑问这样的“蜜月”与一年中结婚的传统有关。

　　我们“月份”的说法就衍生于“月”。月相变化1圈就是1个月，这一点都不奇怪。这变成了一样很方便的计算时间的方法，并且存在于很多文化之中。

　　因为在天空中的位置，月相真的对农民收庄稼有帮助。因为月球的轨道面与地球的轨道面存在倾角，所以在一年中月亮升起来的时间会不太一样。春天刚刚到来的时候，月亮每天都会比前一天正好晚升起一个小时。然而，在秋天刚开始的时候，情况正好反过来了，月亮好几个晚上都在同一时间升起。这个“Harvest　Moon”在太阳从西边落山的时候，在东边给农民们一个光的延迟效应，而这个时候正好是一年中农民花最多时间收庄稼的时候。

　　每年“Harvest　Moon”的日期由另一个天文事件决定。“Harvest　Moon”是接近秋分点的满月，换句话说它出现的时间最接近秋季的第一天。因为秋季的第一天是9月22日或9月23日，而满月通常发生在这个日期的前半个月或后半个月。“Harvest　Moon”可能在9月7号到10月7号之间的任意一天出现。史蒂夫万德的歌《I　just　called　to　say　I　love　you》有一句歌词是这样的：“No　harvest　moon　to　light　one-tender　August　night”这是一首好听的歌，卖出了几百万的唱片，但是按照资料的记载，Htarvest　Moon是不可能出现在8月的。

　　今天的许多风俗仍然用阴历来定宗教节日和一些严肃事件的时间。中国人、印度人、犹太人、穆斯林和其他一些种族的人仍然在用阴历。拿穆斯林的斋月为例，它是第一眼看到娥眉月的时候开始，到下一个娥眉月为止。同时犹太人的盛大节日逾越节甚至是今天的复活节也由月亮决定。复活节的日期每年都不同，但是总是在春分和第一个满月后的第一个星期天。复活节和逾越节通常在一年中的同一时间到来。

　　用望远镜观察月亮最差的时间就是满月的时候。满月很浪漫，但是当用望远镜观测的时候却很令人失望。当满月的时候，月亮表面的中心地带正在经历正午（被太阳照出的影子最短）。因为没有阴影把月球的地形显示出来，所以月球的表面几乎没有什么特征。用望远镜观测月亮的最佳时期是靠近上弦月或下弦月的时间的时候，那时候月球坑和环形山呈现出浮雕式的效果。尤其是沿着月球平坦的边缘，它们将投出很显著的长长的影子。

　　月亮整晚都在天上的理念一个月只出现一天。这个夜晚就是满月的那个夜晚。大部分时间我们只能看到月亮的一部分，而且3/4个月是这样的。在月相是新月的时间的附近，天上根本看不到月亮。如果你在任意晚上的任意的时间出去，你将有只有1/2的可能性能找到月亮。

　　从一个满月到下一个满月的时间是29.53天。这就意味着除了2月份，如果满月发生在一个月的最开始，我们就将在这个月里看到第二次满月。一个月里的第二次满月就叫做“蓝月亮”。平均来说，蓝月亮每2.5～3年出现一次。当然，“蓝月亮”不是看起来是蓝色的，它只是个名字而已。那么月亮能有一个蓝色的影子吗？答案是肯定的。生火出来的烟和火山爆发时喷出来的烟都可以散射月亮上来的红色和橙色的光，这样月亮看上去就穿上了蓝色的外套了。

　　月球绕地球转的轨道不是一个规则的圆。像所有其他的天体，月球的轨道是一个椭圆。在历时一个月的轨道中，它与地球间的距离在356405～406680千米之间变化。近地点和远地点在轨道上缓慢地移动，所以，月相不是与一定的距离有联系的。所以，有的满月的时候，月球离地球近些；有的新月的时候，月球离地球近些。

　　月食的原因是什么？月食发生在地球，月亮和太阳在一条直线上，并且地球处在它们中间的时候。当月食发生的时候，月球正好通过地球在空间投下的影子，并且我们看到这个影子缓缓的从月球表面爬过。所以月全食只有在满月的时候才出现。但月全食不是每个满月的时候都发生。这是因为月球绕地球转的轨道与地球绕太阳转的轨道有一定的夹角。这使得一些满月的时候，月球刚好从阴影的上面或下面通过。

　　月食的现象证明了地球是圆的。地球上不同纬度的人可以看到相同的月食，并且可以看到地球投在月面上的影子是圆的，尽管在不同纬度的人在月食时看到的月亮在天空的不同位置，但这种情况说明地球只可能是圆的而不是平的。实际上这个争论早在公元前350年的时候被古希腊哲学家亚里士多德证实了。在哥伦布时期，除了哥伦布每个人都相信地球是平的。

　　月食可以有全食和偏食。地球的影子由全黑的本影区和灰色的半影区组成。当月球全部进入本影区的时候，月全食就发生了。如果月球只有一部分进入了本影区，那么将发生月偏食。当月球进入了半影区的时候，也将发生月食。只不过半影区比较微弱，效果不太明显罢了。

　　当月食发生的时候，地球同一边的人都能看到。因为地球上一半的地区在黑夜的时候在任何时间都是黑的，当月球进入地球影子要发生月食的时候，地球上处于黑夜的那个半球都面对着满月。所以，只要天气允许，成千上万的人都能在同一时间看到月食。

　　你很容易就能想到可观测的月食比它们实际发生的时候少。除非你故意满世界地跑，在正确的时间到达正确的地点。否则你看到的月食的次数比它实际发生次数要少。因为月球在进入地球的影子要发生月食的时候，你必须在地球上是黑夜的那个半球才可能看到月食。所以有时月食发生时我们处在黑夜，这样我们可以看到；而有时我们正在白天看不到。这意味着地球上另半边的人代我们享受了一次月食。

　　有些时候月食很暗，有些时候很亮甚至是有颜色的。在一些情况下，月全食会很暗，以至于在天上我们根本看不到它。但有些时候它是可见的，甚至是它在通过本影的中心区域时。那时它呈现出红色或者古铜色。这些现象与月球无关，而与月食发生时地球大气的状态有关。阳光穿过环绕地球的大气照到月球上，地球的大气散射掉太阳发出的蓝光和紫光而允许红光和橙色光通过，它们照到月球的表面上，其中的一部分再被反射到地球上，所以全食时的月亮有时看起来像个缓缓燃烧着的灯笼。在大型火山活动的时期，地球的大气中就有大量的灰尘和烟，这些颗粒吸收所有的太阳光，所以它们能使月全食时的月亮看起来很暗。

　　月食可以持续很长时间。当月亮只有一部分经过本影区的时候，这使得月食是一个相当短的过程。但是因为地球本影的直径是月球直径的2倍还多，而且半影区也在本影区旁边，所以月全食从开始到结束可以长达5小时（全部在本影区可以持续2小时）。

　　观测月食是安全的。不像是观测日食，月食的观测不会伤害你的眼睛。毕竟看满月是安全的，而且它很久以前就被无数对恋人们凝望过。月球通过地球的阴影，很少的光能射到你的眼睛里。

　　月球引起了潮xī，这是普遍的观点。但实际上，太阳在其中也扮演了角色，虽然只是很小的影响。尽管日地距离远大于地月的距离，但太阳的巨大的质量仍然产生了显著的引力影响。

　　在地球上同一点每天发生2次潮xī。这是因为月球使地球升起两个大水球——一个面对着月亮，另一个正好背对着月亮。地球在这2个潮xī球下旋转，每转一次产生2次潮峰。在两个“水峰”正中间的地方有2个相对应的槽，形成2个低潮。所以，在高潮中间与之相对应的低潮每天也伴随出现。高潮和低潮的出现的次数每天都会有一些改变，因为月球一直在自己的轨道上前进。当月亮升到很高的时候，每天都会提前一点。

　　面朝月球方向的潮xī球很好理解，但在相反方向为什么会有潮xī球有些令人费解。理解为什么在相反方向会有潮xī球的关键在于是什么引发了潮xī。大多数人认为月球的引力引起了潮xī，但是这不完全正确。真正的原因是因为月球对地球前面和后面引力总量上的不同造成了潮xī。月球对地球的引力作用与地月之间的距离有关。地球上的近月端比远月端距离月球近12870千米。这就意味着月球对地球的近月端的引力最大，而对远端的引力最小，地球中间的部分受的力在最大力和最小力之间。月球把地球面向它这边的水向自己的方向吸引，形成了面向月亮的潮xī球。下面是一个很有意思的地方，就是月球对地核的拉力作用比对远端要强，所以地核就被拉向远离远月端的水体，这样就形成了第二个潮xī球。

　　涨潮和落潮是宇宙的拔河比赛。当月球，地球和太阳拍成一条直线的时候（这时是满月或者是新月），月球和太阳在同一条直线的相反方向吸引着地球，这样的作用增强了潮水，叫做涨潮。在地球上看，当月球和太阳之间呈直角关系的时候，它们互成角度的引力使得潮水减小，这叫做落潮。

　　尽管影响潮xī的主要是月球，但认为月亮也会使人类产生潮xī，并且影响人类的行为是错误的。理解这个经常被人们误解的理念的关键在于潮xī是月亮对近月端和远月端的作用力不同产生的。对于地球来说，这个引力上的差异会很明显，因为地球的直径差不多只有12870千米，所以近月端比远月端距离月亮要近12870千米。对于人类来说，身高平均不到1.83米，大约只有31厘米宽。所以对你从头到脚的影响，左肩到右肩的影响都是微乎其微的。人体内部的力是这个吸引力的好几百万倍，所以察觉不到月球对人的作用。

　　但是真的没有证据证明月亮从一个满月到下一个满月的时间与人的生理周期没有任何关联吗？是巧合而没有影响。毕竟很多的物种都显示出生理周期，但是只有一些与月相的变化周期相近。并且对于人类的生理周期，每个人都有显著的不同。

　　许多产科的大夫和护士都声称出生率和一胎多生在满月的时候都明显上升。这是一个有趣的事情，并且你可以对此进行实验来看看是否是这样的。在数年前的一次研究中，加州理工大学的天文学家乔治阿贝尔博士决定找出答案。过去的几年中他查看出生记录并且记录月相变化。那么结果呢？根本就没有关联。看来人类是一种有趣的动物。

　　一些人提出在满月前后的几天是暴力犯罪和不正常行为的高发期。同样的，运用大量数据研究的时候，大多数关于这种情况的科学实验显示这其中并没有什么关联。在这种情况下，我们必须区别月亮真正的影响和人们乐于相信月亮对他们行为确实起作用的影响。简而言之，如果一个人非常相信满月对他或她的行为有强烈的影响，那么他或她的行为就非常可能存在一些异常。还有一点非常重要，就是我们要区别月亮的力量和人类意识的力量。一个伟大的哲学家如是说：我们看到一种现象，它就是我们自己。

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