科普|今年中秋,为啥“十五的月亮十五圆”?
科普中国 2022-09-11 14:00

农历八月十五,是我国传统节日中秋节。全家团聚在一起,品尝节日美食,共赏一轮明月,“但愿人长久,千里共婵娟”,幸福满满,其乐融融。

每逢中秋,赏月是久谈不衰的话题。

中秋赏月,约始于魏晋时期,盛于唐宋。传说在农历八月十五,嫦娥为保长生不老药不落入恶人之手,误食后奔月升天,其夫后羿和百姓思念嫦娥,每逢八月十五的夜里,就在院子里摆上嫦娥喜欢吃的食物,遥望明月,盼其归来。

从此以后,每年农历八月十五,就成了人们企盼团圆的中秋佳节。

人有悲欢离合,月有阴晴圆缺

月球是地球唯一的天然卫星,是距离地球最近的天体,是夜空中最亮的星,也以其多变的“形状”吸引人们的注意。

古人今人都对月球有深厚的感情,更有文人墨客时时传颂。“月黑雁飞高,单于夜遁逃”,这是无月之夜;“可怜九月初三夜,露似真珠月似弓”,夜幕初临西边低空细窄的月牙,这是上弦月;“床前明月光,疑是地上霜”,皓月当空清辉洒落人间,这是满月;“杨柳岸晓风残月”,黎明前在东边低空的弯弯月牙,这是下弦月。

月亮在不同日期呈现出的“阴晴圆缺”即为月相。

月相是指天文学中对于地球上看到的月球被太阳照亮部分的称呼。

月球本身不发光也不透明,靠反射太阳光变亮被我们看到。在太阳光照射下,月球向着太阳的半个球面是亮区,另半个球面是暗区。

月球绕地球公转,使太阳、地球、月球三者的相对位置在一个月中有规律地变动。每天随着月球在天空中由西向东移动,我们在地面上看到月球亮区的形状也在不断变化,这就是月相。

月相变化的顺序是:新月(朔)——娥眉月——上弦月——盈凸——满月(望)——亏凸——下弦月——残月——新月(朔),循环重复,更替周期称为一个朔望月。

今人不见古时月,今月曾经照古人

每当满月时,我们会看到月球表面上的有几大块阴影。在诗意浪漫的古人眼里,这些阴影是繁茂的桂花树,也是捣药的玉兔。

如果仔细观察,会发现这些阴影一直都在,并随着月相一起变化。这也意味着千百年以来,月球总是以同一个面对着地球,我们和李白看到的是“同一个”月球。

难道月球不自转吗?

月球永远以同一个面对着地球,这是因为月球的自转有些特别。

月球自转的周期和它围绕地球公转的周期是相同的,这种现象叫做“同步自转”或者是“潮汐锁定”。

宇宙中所有因为引力差导致的天体变形都叫做潮汐。月球的潮汐力能够让地球上的海洋潮起潮落,但是地球对月球的潮汐力影响更大。

地球的潮汐力会使得整个月球发生变形。月球面向地球的一面会被拉长。但是随着月球的自转,月球表面被拉长的位置会不断地变化。这种变化仿佛就是不断地给月球的自转“踩刹车”,月球的自转也就越来越慢,慢到始终以一个面朝向地球。

明月四时有,何事喜中秋

从时令上说,中秋在农历八月中旬,是秋收的季节,春播夏种的庄稼该收获了。忙碌了大半年的人们可以喜气洋洋地庆祝丰收。

从季节来说,“七月流火,八月未央,九月授衣”,阳光逐渐斜射地球北半球,湿热气逐渐消退,空气格外清新,天空特别洁净,月亮看上去既圆又大,正是赏月好时节。

今年中秋的月亮也特别应景,格外地圆润。十五的月亮往往在十六圆,但天文年历显示,从去年开始连续三年的中秋节都是“十五的月亮十五圆”。

今年中秋节月亮最圆时刻为北京时间 9月10日17时59分 。太阳落山不久,月亮便从东南方悄悄升起。但愿人长久,千里共婵娟,皎洁明月将在夜空中陪伴我们共度良宵,遥寄相思。

这里需要说明的是,因为农历历法规定,“朔”定为每月初一,但具体时刻可能在初一凌晨,也可能在初一晚上。

而且,月球绕地球公转轨道是椭圆,最近的时候距离地球约 36 万千米,最远时约 40 万千米。近时月球公转得快一些,远时慢一些。因此,月球从“朔”出发时刻有差异,加上公转速度有快有慢,因此每个月从“朔”到“望”的时间也有差异,“望”可能会提前到十四,也可能会晚点到十七,基本以十五、十六居多。

皓月当空,固然很美。月亮初升的时候,也是一种美。月亮初升时,月光(反射的太阳光)要穿透更厚的地球大气,波长较短的蓝紫光被地球大气散射,只有波长更长的红色光穿透大气被我们看到。

所以,初升的月亮像蒙了红色面纱,与夜幕下的地景相互映衬,正是拍照留影的好时机。

中秋赏月的最佳地点自然是风景优美、视野开阔的地方,可以看到红着脸的月亮羞答答地升起。当红月亮升到高空变成白玉盘,在自家的阳台就可以观赏,整个城市的灯火都掩盖不了它的光辉。

参考文献|《太阳活动与人类》

本文由科普中国出品,周团辉(中国科学院紫金山天文台 博士)制作,中国科普博览监制,选送单位:中国科学院计算机信息网络中心

来源:科普中国

编辑/韩世容

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