日食月食没关系? 两者一般相隔半个月上演

2019-07-11 16:00:29 作者:管理一号  阅读:148 次  点赞:0 次  鄙视:0 次  收藏:0 次  由 www.agg.me 收集整理

 

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北京时刻7月3日清晨,一场地舆好戏在天幕演出——南美多地观测到壮丽的日全食。而7月17日清晨还将演出一次月偏食,我国新疆、西藏等地能看到整个进程。

不少地舆爱好者专门飞往智利或阿根廷观看日全食。在智利北部阿塔卡玛沙漠的月亮谷,来自全球各地的驴友架起相机,留下了这次日全食的印象。而行将演出的月偏食,尽管远不如日全食壮丽,仍引得不少地舆爱好者跃跃欲试。

接二连三的日食、月食令人兴奋,也让人们疑问,它们相伴出现是场偶然仍是种必定?而关于日食和月食,咱们还有哪些误解和冷常识?

月食更常见?其实日食发作概率更高

日全食之所以能发作,纯属偶然。月球直径约为太阳的1/400,而日地间隔正好为地月间隔的400倍。从地球上看,月球和太阳的视直径简直持平,因此月球有或许遮住太阳而发作日全食。 

日食和月食,哪个更常见呢?北京地舆馆副研究员李昕承受科技日报记者采访时说,依据地球和月球运转规则,大约每18年零11天,也即一个沙罗周期,日月食的发作次序就会重复一遍。每个周期里,约有43次日食和28次月食,日食和月食发作的概率比约为3∶2。 

尽管日食发作的概率更高,但实际上,咱们能看到日食的时机却比月食少。“这是由于每次月食发作的时分,全世界只需能看到月亮的当地,就能看见月食。并且,月全食长达几十分钟甚至几小时,可观测规模和持续时刻远大于日全食,所以在同一地址月食被看到的几率更高。”李昕告知记者。 

日食的发作是由于月球挡住太阳的影子。“月亮自身很小,所以发作日偏食的时分只要一部分区域能够看到。能够看到日全食和日环食的当地就愈加少了。”李昕解释道,日全食时,月影只在地球表面投影下一条很窄的全食带,只要坐落全食带中的少量地址才干目击日全食。 

据报道,在地球上某一固定区域看到日全食的几率大约为 300 年一次,而同一区域看到月全食的几率大约为 3 年一次,生活在某一固定区域的人,有生之年能看到屡次月全食,但简直无缘目击一次日全食。 

日食月食不要紧? 两者一般相隔半个月演出 

假如留神,你会发现相邻的日食和月食总是相隔半个月左右,就像这次日全食和月偏食相同。 

“这是由于日食必定是发作在阴历初一,而月食必定是发作在满月的时分。所以相隔时刻大概是阴历半个月左右。”李昕说。 

李昕解释道,日食、月食的发作有必要是新月和满月出现在黄道和白道交点的必定边界之内,这个边界叫做“食限”。核算标明,阴历初一,新月在黄道和白道的交点邻近18度左右的规模内,就或许发作日食;假如新月在黄道和白道的交点邻近16度左右的规模内,则必定有日食发作。而到了阴历十五左右,满月在黄道和白道的交点邻近12度左右的规模内,就或许发作月食;假如满月在黄道和白道的交点邻近10度左右的规模内,则必定有月食发作。 

太阳运转到黄道和白道的交点邻近,月球也正往交点方向运转,假如一起赶上新月就发作了日食。当月球运转到交点邻近,赶上满月,就出现了月全食。“这之间大概是半个月左右的时刻。”李昕说。 

全食时一片漆黑? 你能够等待红月亮或日冕 

大多数情况下,月亮出现珍珠白色或淡黄色。这是由于月球是一颗不发光的行星,它的光辉来自它折射的太阳光。 

月全食发作时,地球坐落太阳和月亮之间,地球的影子正好把太阳照射到月亮上的光挡住了,也便是月亮处在地球的暗影之中。这时,咱们就看不到月亮。 

不过,月亮并不是彻底变黑的,而是变为红铜色。“由于地球大气散射掉了波长较短的蓝色光,照在月球表面上的只剩下波长较长的赤色光。”李昕说。 

日全食发作在月球正好从太阳和地球之间经过的时分。此刻,月球在地球表面特定区域投下一部分暗影,构成影锥。“日全食发作时天色会变暗,仍有部分波长较长的红光能被看到,所以太阳在天空中似乎是一颗古铜色的球体。此刻,咱们能够看到平常很难见到的太阳色球层、日珥、日冕等。”李昕说。 

色球层是太阳光球层之外的一层大气,呈玫瑰赤色,而日珥是发作在色球层的一种激烈的太阳活动,被誉为太阳的“耳环” ,是太阳的赤色火舌。 

日全食发作时,还能够看到太阳大气最外层的日冕。日冕温度高达百万摄氏度以上,只要在日全食时或经过日冕仪才干看到。据报道,日冕的形状会跟着太阳活动程度而改变。 

一辈子总有时机看次日食? 地月间隔改变或让日全食绝迹地球 

当爱好者们飞赴智利观看日全食时,也有人疑问,为什么千里迢迢飞到国外只为看一次天象呢?有种说法是,日全食看一次少一次,未来或许在地球将无缘日全食。 

李昕表明,日全食发作的关键是地月间隔。“假如月球坐落近地址但其视直径小于太阳的视直径,那么月球就不足以彻底遮挡住太阳。那时在地球上就不会再有日全食发作,而只会有日环食。” 

由于遭到地球潮汐冲突的影响,地球自转的动能会被搬运给月球,使月球的轨迹越来越远,地月间隔越来越大,并导致地球自转变慢。 

日全食这一壮丽的天象会跟着月球的“离场”而逐步远去。“当月球越来越远,它就会看起来越来越小,没办法挡住太阳。”李昕表明。 

不过,地球无缘日全食的日子还远着。月球正以3.8厘米/年的速度远离地球。据此计算,在约6亿年今后,日全食才绝迹,取而代之的是日环食。 

南京大学地舆与空间科学学院教授周礼勇承受科技日报记者采访时解释道,由于月球“本影锥”的长度现在简直正好是地月距的长度,月球本影刚刚好从地表扫过。 

“只要在本影里边才干够看到日全食,所以发作日食时,只要在较小的地舆规模内的人们才干够看到。若干年后,跟着地月间隔逐步变大,本影锥将脱离地表,那时分地球表面的人就看不到日全食了。”周礼勇说。 

“所以,出国去看日全食是一件很有意思也很值得的工作。”李昕说,国内下一次看到日全食,大概在15年后。 

来历:全世界科学

《三体》系列无疑是近年来国内最具影响力的科幻小说了,但你知道,曾有一位法国总理也研讨过三体问题嘛?而且,他还提出了一个与三体问题密切相关的重要猜想,直到近百年后才被一位我国数学家部分处理……

数学领域的三体问题

科幻小说《三体》的故事布景,是距离地球4光年的半人马座α星中,一个由3颗恒星和一颗行星构成的星系。在互相的引力作用下,这3颗恒星的作业轨迹极不安稳,随时或许让仅有的行星进入极寒或极热的“乱纪元”、摧毁三体文明。为了脱离这三个“太阳”凌乱的引力场环境,三体人试图侵略地球,拉开了这个故事的序幕。

而在数学中,“三体问题”相同存在。这是一个与牛顿的万有引力相关的古典数学问题:假设有三个星体(不论恒星仍是行星)通过万有引力互相吸引——这就好像三个人在一起谈恋爱,情况会变得非常凌乱——大多数景象下这样的三体问题不存在解析解。也就是说,虽然方程可以写出来,但任何星体的运动轨迹却解不出来。

1885年,瑞典国王奥斯卡二世悬赏了一大笔钱,他希望科学家能证明太阳系的安稳性。这个问题其实就是所谓的N体问题,N标明星体的数目。最简略的情况是N取2,那早已经被牛顿之前的开普勒所处理;假设N取3,就是三体问题。在这个意义上,小说中的“三体”,其实是数学上的四体问题,因为三体星系中不只需三颗“太阳”,还有三体人居住的行星。

法国大数学家庞加莱参加了这个学术比赛,他被誉为“终究一个既懂物理、又懂数学的百科全书式”数学家——他后来还在爱因斯坦之前研讨过狭义相对论,相对论这个词就是他提出的。(所以在狭义相对论中存在“庞加莱转换”)

庞加莱希望找出描绘三体问题的“求根公式”。三体问题对应的是微分方程祖,他希望找到微分方程的通解,而且将这个解推广到N体问题。

通过整整三年的极力,庞加莱发现这个三体问题无法被完全处理。但庞加莱仍是把自己3年来夙兴夜寐的研讨作用寄到论文鉴定委员会,他在论文开始他沮丧地写道:“繁星是无法跨越的。”

庞加莱的论文虽然没有完全处理三体问题,但他仍是取得了重要展开——他发现了三体问题其实是一个混沌系统,而且在研讨进程中他展开了微分方程的定性分析,这相当于把微分方程理论与拓扑学进行了结合。所以,他仍是在1888年获得了瑞典国王供应的奖金。

庞加莱的研讨标明,三体问题中星体的运动轨迹虽然解不出来,但这个轨迹全体来说是禁不起微扰的,所以轨迹不可以被长时间猜想。这就比方气候也无法完结长时间的猜想,因为气候系统是混沌的。一般景象下的三体问题终究都会导致混沌,也就是说,我们无法猜想某一个星体长时间的运动轨迹。

潘勒韦猜想

但这个作业还没完。

与庞加莱同时代还有一个法国人也在研讨三体问题,而且他的身份非常特别。他不但是一位数学家,还早年两度担任法国总理。这个人就是保罗·潘勒韦(Paul Painlevé,1863年-1933年)。

保罗·潘勒韦

潘勒韦曾在出名的巴黎高档师范学校学习。获数学博士学位后,潘勒韦先后在里耳大学、巴黎大学等学校任教。在任教期间,他也参加了瑞典国王奥斯卡二世举办的学术比赛,研讨三体问题。

和庞加莱相同,潘勒韦也是通过微分方程研讨三体问题。虽然潘勒维的学术作用没有庞加莱那么高,但也算颇有建树。1895年,他在一次讲座中提出了一个猜想,历史上称为“潘勒韦猜想”(Painlevé conjecture):在几个星体通过万有引力互相作用的情况下,或许出现这样一种情况,那就是其间某个星体有或许在有限时间内,被其他星体甩到无限远的当地去。

潘勒韦的这个猜想指出了N体问题中的某种或许性,那么为什么一个星体可以被其他星体架空呢?这与N体问题中凌乱的引力有关。

这些星体之间存在万有引力。表面上看,引力让星体互相吸引,但就像荡秋千相同,假设秋千的摆长是周期性改动的,秋千或许越荡越高,终究荡秋千的人会飞出来。在潘勒维猜想中,也存在类似的情况:假设某个星体的速度很快,而且在运动进程中被凌乱的引力场一次次地加速,那么它就很或许被甩到无限远处。(作为数学问题,这儿只考虑经典的牛顿万有引力,不考虑相对论效应:星体的速度也可以大于光速。)

部分处理

潘勒韦自己提出了这个猜想,但处理不了。所以,他跑去当官了。1906年,潘勒韦当选为众议员,在内阁中任教育部长和发明部长。1917年,他担任了法国总理——虽然时间很短,但这已经是数学家出任政府官员的最高职位了。而在1925年,他再次出任法国总理。这种梅开二度的总理型数学家,历史上只需他一个。

但潘勒韦猜想却成为数学界的一个经典猜想,一贯悬而未决。直到近100年后,来自我国的数学家夏志宏在美国西北大学读博期间,证明了在至少5颗星体存在的情况下,潘勒韦描绘的场景是可以树立的。这相当于证明了N≥5时,“潘勒韦猜想”是正确的。他的相关论文宣告在1992年的《数学年鉴》上。

夏志宏证明5体问题的“潘勒韦猜想”的论文

而四体问题的潘勒韦猜想,也就是小说《三体》中的设定,至今还没有处理。

新华社洛杉矶4月5日电(记者谭晶晶)美国航天局日前说,“好奇”号火星车搭载的相机最近在火星上拍到了两次日食,它们由火星的两颗卫星引起,观察火星日食有助于科研人员更好地了解火星两颗卫星的轨道。

美国航天局4日说,这两次火星日食由“好奇”号上的桅杆相机拍摄,个头较大的火卫一引起的日食摄于3月26日,个头较小的火卫二引起的日食摄于3月17日。此外,“好奇”号的导航相机还记录了3月25日傍晚火卫一的阴影投射在火星表面,使光线瞬间变暗的情景。

火星的卫星运行到火星和太阳之间时,就会引起日食,“好奇”号和其他火星车曾多次观测到火星日食。“好奇”号项目科学家马克·莱蒙说,在2004年“勇气”号和“机遇”号火星车登陆火星之前,科学家对火星卫星轨道的具体情况缺乏了解。火星车第一次捕捉到火卫二引起的日食时,科学家们发现这颗卫星的轨道与他们原本认为的位置相距约40公里。

他表示,这两颗卫星受到火星与木星的引力影响,彼此之间也有引力作用,这些引力会使卫星轨道发生变化,科研人员通过观察它们引起的日食等现象,能更好确定它们轨道的详细信息。

据介绍,截至目前,“勇气”号、“机遇”号和“好奇”号火星车总共观测到8次火卫二引起的日食,约40次火卫一引起的日食。

据外媒CNET报导,日食的一个要害组成部分当然是太阳。 可是美国宇航局(NASA)猎奇号探测器在火星上拍照的图画显示出一个依据,标明在太阳落入地平线以下之后,火卫一上演了一场火星日食。

 

 

unmannedspaceflight.com论坛上的用户首要符号猎奇号的图画,然后NASA的Doug Ellison协助处理图画,并在Twitter上发布了这个不寻常的现象。

 

 

 

 

 

 

实际上他们对此次日食进行了一些触及的图画剖析。基本上,在几分钟的过程中时间短地调暗后,太阳向上投射的傍晚光线。Ellison共享了上述GIF动画,这实际上是该事情的延时。当以这种方法加快时,能够清楚地看到“投射”的日食。

 

 

Ellison还与NASA的新视野号数据库穿插引证这些相片,盯梢数千个太阳系天体的轨迹,以承认它实际上是火卫一Phobos在太阳前方通过而造成了这种效应。

北京时刻2019年1月21日正午,一场月全食行将在地球演出。来自我国的嫦娥三号也行将迎来第十次月食的检测。经常在地球上围观月食的你,有没有想过,月球勘探器眼中的月食会是怎样的情形?月食的到来又会给月面作业五年的嫦娥三号,以及刚抵达月背不久的嫦娥四号带来什么影响呢?

作为人类首颗成功软着陆月球反面的勘探器,嫦娥四号眼中的月食会是什么样?图片来历:航天科技集团作为人类首颗成功软着陆月球反面的勘探器,嫦娥四号眼中的月食会是什么样?图片来历:航天科技集团

月上一天,地上一月

咱们都知道,月球是地球仅有的天然卫星。而在地球上,任何地方和时刻,咱们都只能看到月球的“正脸”(月球一向朝向地球的一面),而不能看到月球的反面。

这是因为月球绕地球公转的周期,和月球本身自转的周期相同(均为27.32天)导致的,在天文学傍边,这种现象被称为“潮汐确定”。

但是这个周期是相对于布景恒星而言的,因为地球还在绕太阳公转,在这27天中地球绕太阳又转了约27度,继续把这27度追回来,共需求29.53天,这就是月相改变的周期(朔望月)。

着陆在月球的勘探器,感触到的就是这样的日改变规则,挨近15天的白天,然后是15天的黑夜。

你看到的月食

地球的暗影有时会投射到月球外表,构成月食。整个月食进程要阅历半影食始——初亏——食既——食甚——生光——康复——半影食终。

2018年1月31日的月全食。图片来历:@Steed的围脖 拍照

一次典型的月全食开端前,正是地球的傍晚满月时分。月球会先进入地球的半影,这时月球亮度几乎没有改变,因为大部分阳光还能够照到月面,天文学大将这个时刻称为半影食始。

然后,地球的本影开端吞噬月球,即初亏。接着,月亮被地球暗影吞没,只要地球大气的微光还照射着暗淡的月面,这个时刻叫做食既。

因为地球大气吸收了其他色彩的光线,只要红光抵达月面,因而有时会呈现血月现象。

当太阳、地球、月亮近似在一条直线上,这个时刻被称为食甚。不过这时地球上的观察者并没有感觉到有什么特别的改变,依旧是一轮血月挂天边。

月球立刻要从地球的本影中逃出,正常月面开端闪现,此刻被称为生光。比及月球彻底从本影中走出来,那时月亮从头把清辉洒向大地,这一时刻叫做康复。

北京艺能文明公司谭浩先生制作。

地球上看,好像月食现已完毕了,实践上等月亮彻底脱离地球的半影(半影食终),整个月食才真实完毕。

一次典型的月食,地球上看到月亮从开端有缺口到缺口彻底消失的时刻大约是四小时,而月面彻底暗淡的时刻大约两小时。

北京艺能文明公司谭浩先生制作。

嫦娥三号眼中的“月食”

上面说的这些,都是你在地球上观看月食的感触,而五年前着陆在月面雨海西北部的月球勘探器——嫦娥三号阅历的月食不彻底是这样的。它感触到的是巨大的地球把太阳遮挡的进程,能够称作是一次日食!

北京艺能文明公司谭浩先生制作。

初亏后,嫦娥三号感触到了阳光的削弱,太阳电池片输出的电流有了少许的减小。接着电流进一步减小,月壤的温度也开端下降,凄凉的月面好像感触到了一段时刻短漆黑不可避免地行将到来。

跟着日食食既到来,着陆点进入到地球巨大的本影中,电池片也彻底中止了电流输出。勘探器感触到周围一片漆黑,但眺望天空,却别有一番“景致”——巨大的黑盘(地球)遮挡了太阳,黑盘周围红光旖旎,霞气升腾——那就是地球大气折射来的红光。

嫦娥眼中的月食。北京艺能文明公司谭浩先生制作。

食既到食甚再到生光,继续三个小时后,阳光从头普照月面,勘探器重获光照。到了日食康复时刻,阳光彻底康复正常,一次继续五小时的日食完毕,勘探器逐步“满血复生”。

嫦娥三号怎么迎候“日食”?

地球上的人们不会感觉到月食对自己的影响,但对月球上的勘探器来说,状况就大不相同了。为了应对“日食”期间失掉日光和温度骤降的问题,勘探器有必要要做些“准备作业”。

因为“日食”期间太阳电池功率输出缺乏,需求提早把蓄电池充溢,为了确保设备的温度,还要提早对设备进行加热,进步勘探器的温度水平。

嫦娥3号。图片来历:CNSA

这还不行,嫦娥三号发射之前,师傅们为它专门规划了特别的作业形式,在日食之前半小时使用流体回路(活动的工质是氨)把同位素释放出的热能引进舱内,为设备加热,生光之后半小时,流体回路截止,避免温度过高。为了避免设备温度过高或许过低,什么时分发动、封闭流体回路是一个重要的决议计划点。

这样的办法现已协助嫦娥三号着陆器度过了九次月食(对勘探器而言其实更精确的说法是日食)。没有阳光的时刻短时刻,师傅们还曾使用着陆器上的月基光学望远镜展开勘探活动,观测了无光照状况下的星空。2019年1月21日,嫦娥三号即将迎来第十次月食的检测。

嫦娥四号撤销月食作业形式

但是,同样是月球勘探器,不久前着陆月球冯·卡门碰击坑的嫦娥四号,居然撤销了月食作业形式,这是师傅们的忽略吗?

当然不是,因为嫦娥四号落在月球的反面,发作月食的时分,正是阴历十五左右,月球的正面阳光普照,反面却是暗夜,勘探器此刻现已进入休眠,要继续睡上大约十六、七天,也就是说,嫦娥四号彻底看不到月食。这期间发作的月食,对嫦娥四号也不会有任何影响,所以就不必考虑规划月食形式了。

  近日,“天狗咬日”天文奇观在天宇上演。这是中国今年第三次日食,也是唯一一次能够观测到的日食。这次日食可见范围比较广,北方大部分地区都可以看到。

  据报道,随着太阳上半区一点点被黑影遮盖,颜毅华仔细地盯着电脑屏幕显示的图像和读数。此时此刻,国家天文台明安图观测基地的抛物面天线遥指西方,把中心对准太阳,密切跟踪接收来自太阳的射电辐射。这是中国科学家首次通过草原“天眼”观测日食活动。

  “通过明安图射电频谱日像仪的天线,我们在这次日偏食过程中能观测到太阳射电流量的变化,可据此推断太阳射电辐射的空间分布。”国际天文学联合会太阳与日球分会主席、中科院太阳活动重点实验室主任颜毅华说。

  明安图射电频谱日像仪由100面抛物面天线组成,是国际一流的太阳射电望远镜,被称为“中国草原‘天眼’”。颜毅华是该项目的首席科学家。

  这是草原“天眼”2013年建成运行以来首次观测日食活动。颜毅华说,尽管这是一次日偏食,但仍能获得一系列研究太阳活动的基础数据。

  “草原‘天眼’本身是具有成像能力的,但我们在此次日偏食过程中,既进行了成像观测,也进行了传统的不能成像的单天线观测。”颜毅华说,通过两种不同的观测方式进行数据比对,能够进一步检验单天线观测方式进行空间分辨观测的可靠性。

  颜毅华表示,他的团队曾于2008年、2009年分别在甘肃、浙江进行过日全食射电观测。“即便是通常所说的日全食,在射电观测中也表现为环食的形态。”颜毅华说,这是因为月球阴影遮挡区域以外,仍有太阳射电辐射能被观测到。

  由于有过日全食射电观测的基础和经验,此次日偏食观测进展顺利。颜毅华说,他的团队会进一步分析研究有关数据,不断提升设备性能,通过太阳射电观测更好地研究太阳活动规律,造福人类造福地球。

  据介绍,太阳的剧烈爆发活动可引发灾害性空间天气事件,能对航天、卫星通信、导航、电网运行等高技术系统和设备造成损害。由于地球大气对来自太阳的射电辐射近似透明,因此地基射电望远镜是研究太阳活动最基本、最重要的手段之一。

       日食,又叫做日蚀,是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。

       在民间传说中,称此现象为天狗食日。日食只在朔,即月球与太阳呈现合的状态时发生。日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食。观测日食时不能直视太阳,否则会造成短暂性失明,严重时甚至会造成永久性失明。

  8月11日傍晚,太阳将上演一场光影魔术。届时,我国北方地区可以观测到久违的日食。

2012年5月21日,被蚕食得弯如金钩的太阳从广东省新丰县东郊的雁塔旁升起。

月亮遮挡住部分太阳,黑子群清楚地显现出来。 

  谁把太阳吞了

  古人把日出日落称为昼,月升月降称为夜,昼出夜伏一直是人们生活的标准模板。“日食”刚好打翻了昼夜轮替的常态局面,公然挑战神圣的太阳。

  朗朗乾坤,日照当空,忽然不知道从哪儿窜出来什么个怪物,竟然一口一口把掌管万物、创生光热的太阳神给“吃了”!白昼陡然入夜,天地失去光辉。这种“怪”现象自然很容易掀起恐慌,同样掀起的还有对“作祟怪物”的各式猜测。

  中国的老祖先认为吃太阳的是天狗,即那只传说中常伴二郎神左右的哮天犬。发生日食时,得使劲敲锣打鼓、开弓射天、燃放爆竹,从而赶走“恶犬”,拯救太阳。古印度则认为是巨龙把太阳给吞了,别看在咱们国家“龙”象征着吉祥,在很多地方却摇身一变,成了邪恶与暴力的化身。在阿根廷,人们觉得是美洲虎把血盆大口朝向了太阳。此外,还有地方提到青蛙、吸血蝙蝠等,可谓众说纷纭。

  日食到底是怎么一回事

  根据史书记载,在信奉“天人感应”的古代,人们认为“日食”是上天的警示,故而有“日变修德”之语。国君这一天要认真自行检视德行,穿着素服到偏殿上朝。类似的还有日本,以前一到日食,人们就战战兢兢停止工作,甚至会大赦牢狱中的犯人。但古人对日食的认知仅停留于此吗?答案是否定的。

  早在西汉年间,有一个叫焦赣的人,非常前瞻性地意识到日食是月亮“惹的祸”。他在著作《焦式易林》里写道:“团团白日,为月所食。” 唐代卢仝在《月蚀诗》里解释:“望日蚀月月光灭,朔月掩日日光缺”,准确讲述了月食发生于望(农历月十五六),日食发生于朔(农历月初一)的道理。

  现在我们知道,事实确实如此。地球绕太阳公转引起季节更迭,月球绕地球公转造成月相圆缺。朔日月球处于太阳和地球中间,由于白道面和黄道面交角存在,通常情况下只有“黑月”出现。但当月球刚刚好挡在日、地正中间,三者处于一条直线,太阳光被月球遮住,部分或全部无法抵达地球,产生日食现象。

  全食环食偏食各不相同

  一般来说,日食可分为日全食、日偏食、日环食、全环食4类,日全食有初亏、食既、食甚、生光、复圆5个过程,而日偏食只有初亏、食甚、复圆3个过程,开篇的宋诗《日食罪言》就生动记录了一次日食。日全食发生在月球近地点,本影锥可以完全扫到地球表面,将太阳光球完全遮住;与之对应,如果月球处于远地点,太阳边缘光环仍然可见,形成环食;当观测者在月球半影区中,太阳一部分被遮掩,出现日偏食。本月11日傍晚,我国北方地区观测到的将是一次日偏食。

  观测日食最重要的一点是避免肉眼直视或望远镜直接观测,容易灼伤眼部、损毁器材。可以自制或选购巴德膜、专业观测镜等设备,或者利用望远镜投影观测即可。

  月食是一种比较壮观的天文事件,以前被人们称为“天狗吃月”,实际上是月球运行过程中,恰好被地球挡住了光芒,因此产生了月食景观。只不过,在月全食中,由于是地球的影子投落到月球上面,太阳光能通过地球向月球表面投射下红色的光线,因此夜空中的月亮会变成铜红色,也被大家称为“血月”。 

  据报道,21世纪持续时间最长的月食将出现在7月27日。 事实上,根据美国宇航局(NASA)月食目录的描述,这可能是从现在开始到2123年之间持续时间最长的月食。

  当月全食发生时,太阳、地球和月亮在一条线上,地球在中间,整个月亮全部走进地球的影子里,月亮表面变成暗红色。这就是为什么月全食通常被称为“血月”。而此次这种奇观会在本月末发生,月食将持续达1小时43分钟。然而只有南美洲、非洲、中东和亚洲部分地区的民众才能看到。

  NASA的一张地图提供了一个关于血月观测的最佳观测地。要弄清楚观察月食的最佳时刻,用户可以将自己的位置输入NASA的Lunar Eclipse Explorer以获取所有细节。

  当然,本次月全食也会与另一个罕见的天文事件相遇——火星每隔15年一次的近地事件也到了,再整个7月,火星和地球的轨道将处在一个非常近的状态,最近时达到大约5500万千米,这个时候它将比木星等星体都要明亮,在夜空中的亮度增加到平时的1.8倍,成为天空中第4明亮的天体,可以用肉眼轻易的找到它。

  1月31日,许多人欣赏到了“超级蓝血月”这一奇观。这张摄于河北省的延时照片记录了3个多小时内月亮划过晴朗夜空的轨迹。轨迹两端是在月食开始前和结束后的月亮,亮度极亮。随后在月全食期间,轨迹变窄。轨迹在中端变红,由于那夜的血月呈现微微的红色。日全食阶段持续了1小时16分钟。布满夜空的一道道星迹是地球自转的结果,这些星迹是同心弧,一些位于天球赤道的上方,一些则位于下方。 

  欧洲航天局的哨兵-3A卫星以800公里的高度环绕地球。在葡萄牙沿岸的大西洋上空,这枚卫星拍摄到了一些船舶尾迹,但这些尾迹并不是船只在海面上的尾波,而是大气层中的凝结尾迹,是由船舶废气中的水蒸气凝结而成。 

  这里是南太平洋岛国斐济的最大岛屿——维提岛,珊瑚礁遍布该岛的周边。地质活动和地震塑造了岛屿现在的形状,岛屿中央是森林和山脉。其中的最高峰——托曼尼威山(Mount Tomanivi)海拔超过了1320米,位于图中偏右的位置。山脉以东的区域降雨量极大。山脉阻挡了积雨云,导致以西区域降水少、比东边干燥,成为了雨影区。

1月23日、2月2日和16日,第54支远征队的宇航员分三次进入太空执行国际空间站的维护工作,创下了太空行走的新纪录。这张图摄于1月23日,斯科特?廷格尔正在空间站外工作。  

  2月2日,宇航员亚历山大?米索金和安东?施卡普列罗夫拆除了一个老旧的电子盒,这个电子盒漂向了太空,注定将在地球大气层中焚毁。  

  NGC 7252星系类似一个被电子环绕的原子核,因此被昵称为“和平原子能星系(Atoms for Peace)”。美国第三十四任总统艾森豪威尔在1953年的一次演讲也名为《和平利用原子能》。 

  NGC 7331是一个庞大而美丽的漩涡星系,经常被类比成银河系。它位于北方的飞马星座中,距离地球大约5000万光年。最初,NGC 7331被认为是一个漩涡星云,但实际上它是一个星系,比星云更明亮,而且被著名的梅西耶星团星云列表所遗漏。这张哈勃望远镜拍摄的“特写”图中,NGC 7331的巨大旋臂由暗色模糊的尘埃带构成。年轻的大质量恒星组成了明亮的微蓝星团。活跃的恒星形成区散发着红光。亮黄的中央区域存在大量年岁更老、温度较低的恒星。同银河系类似,一个超大质量黑洞位于NGC 7331的核心。  

  NGC 474星系的多层放射物质构成了一种奇诡的复杂结构,目前人类还不了解这种外层结构的起因。这可能是潮汐尾造成的——潮汐尾由过去数十亿年间无数小星系留下的碎片形成。另一种可能的理论是:NGC 474上方螺旋星系的持续碰撞引发的密度波就像池塘中的涟漪一样荡过太空。无论真正成因是什么,这张图表明,由于与附近小星系产生的频繁互动,大多数大型星系的外层结构并不是平顺的,而是复杂的。  

  地球的本影是圆锥形的。在月食期间从月球表面更容易观察到地球本影的形态。这张图合成了三张分别在月全食刚开始、期间以及刚结束时拍摄的月球图。这次月全食发生在1月31日,持续时间大约76分钟。图中地球的阴影呈现暗红色。大型星团M44,也名蜂巢星团,位于右上角。它距离地球近600光年,是距离地球最近的星团之一,在食甚期间,更容易观察到M44。 

  1989年,NASA的航海者2号探测器经过海王星时观测到大气层中的巨大黑暗风暴。自从那时起,科学家们就利用哈勃太空望远镜持续观察这个遥远星球,发现新的风暴正在不断形成。但是不同于至少持续了两个世纪的木星“大红斑”,海王星上的风暴会在几年内从酝酿而成直至消散而去。而NASA首次观测到一场风暴的消逝过程。这是哈勃在两年间拍摄的一系列照片,这场风暴的长轴从2015年的5000公里缓慢缩小到现在的3700公里。 

  这张图经过电脑处理,极富创意地把月食(1月31日)和日食(去年8月21日)同时呈现在一张图中。左图月食期间,月球表面的地球阴影出现微淡的暗红色。日食期间,月球在太阳的明亮盘面下留下了自己的剪影。其它能够看到月面形态的时候唯有地球反照之时。在太阳周边可以看到日珥和冕流。8月21日的全美日全食(Great American Eclipse)持续了不足2分钟。1月31日的超级蓝血月持续时间远超过1小时。

  NGC 7635,也称气泡星云,位于仙后座中。它正被大质量恒星BD+602522产生的恒星风向外挤推。这场恒星风位于星云内右侧,呈现为蓝色。而该星云外部的外侧有一团巨大的分子云,经图像处理展现为红色。一股无法抵抗的力量遭遇不易移动的天体时,会发生什么有趣的结果呢?在这里,BD+602522的炽热辐射让分子云中的稠密区域升温并发出光芒。 

  2012年发生了一次非同寻常的日食。通常,日食是由于月球遮挡了太阳。那一年,金星取代了月球上演了一场神奇的日食——金星凌日。随着地球、金星和太阳越来越接近连成一线的位置,金星的相位发生着持续变化,金星就像一个不断变细的月牙。最终,金星化身一个黑点划过太阳盘面。确切地讲,这是一次日环食,只不过太阳被金星遮住的面积很小。太阳动力学天文台以三种紫外线的色彩绘制了这张图。右侧的暗色区域实际上是一个日冕洞。几小时后,金星继续环绕太阳行进,月牙相位又出现了,只不过这次月牙越变越胖。下一次金星凌日将发生在2117年。  

   2月6日,SpaceX的猎鹰重型火箭首飞成功,发射后不久,两个位于侧边的一级助推器同时在卡纳维拉尔角着陆,实现回收。  

       卫星做什么用的呢?
      天然卫星是宇宙中自然形成的,月亮是地球的天然卫星,它可以平衡地球自转,稳定地轴,控制潮汐,可以用来观察时间等,还可以想象出很多美丽的传说。人造卫星的用途很广泛,有的装有照相设备,用对地面进行照相、侦察,调查资源,监测地球气候和污染等;有的装有天文观测设备,用来进行天文观测;有的装有通信转播设备,用来转播广播、电视、数据通讯、电话等通讯讯号;有的装有科学研究设备,可以用来进行科研及空间无重力条件下的特殊生产。

     我国和法国航天合作的首颗卫星——中法海洋卫星计划于2018年下半年由长征运载火箭在中国发射。卫星目前正在国家航天局怀柔总装集成测试中心进行总装测试。这是记者10月20日从中国国家航天局和法国驻华大使馆联合举行的新闻发布会上得知的。

中法海洋卫星示意图 国家航天局提供

  在这个位于北京怀柔,始建于1958年,曾对我国第一颗返回式卫星、第一颗气象卫星、第一颗通信卫星进行过测试的总装集成测试中心,记者看到许多身穿白色工作服的法国专家正在对这颗重达700多公斤的小卫星载荷进行测试。

  法国大气、环境与地球观测实验室主任达尼艾·欧赛告诉记者,这颗卫星可以帮助人们预测洋面风浪,监测海洋状况,同时还能在大气-海洋界面建模、海浪在大气-海洋界面作用分析以及研究浮冰与极地冰性质研究等方面发挥作用,帮助人们更好地了解海洋动力以及气候变化。

中国航天科技集团公司五院东方红卫星有限公司王丽丽总工程师说,作为中法航天合作的首颗卫星,中法海洋卫星是2009年立项的。在合作中,中方承担卫星平台和部分载荷研制,以及卫星发射、地面接收和应用等工作;法方承担卫星部分载荷研制和数据传输工作,同时提供两个地面接收站;卫星测控由中法共同完成,双方参与研制的工作人员超过100人。

据介绍,卫星在我国较为成熟的CAST2000卫星平台基础上,搭载了法国用于研究海浪的波谱仪和我国中科院研制的用于海洋监测的散射计。交付使用后,卫星将24小时不间断工作,在距地500公里的轨道上对全球海洋的风场、浪场进行监测。监测数据可被两国科学家共享使用。

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