扇形的圆心角弧度数怎么求(月食和月相傻傻分不清?专家教你看图识天相)


扇形的圆心角弧度数怎么求(月食和月相傻傻分不清?专家教你看图识天相)

在月食期间,月球表面的阴影呈现出不断变化的弧度,月牙和阴影之间的边界线也非常模糊。你是否观看了7月底那出精彩的“加长版”月全食呢?在这一个多小时的时间里,月亮的阴影从微小逐渐扩大,就像是被什么东西一口口吃掉一样。

实际上,除了月食,只要你连续几天晚上抬头仰望月亮,也会发现月亮的形态在不断变化。我们常说的“月有阴晴圆缺”,就是在描述月相的变化。

那么问题就来了,如果我们得到了一张照片,这张照片记录的是月全食或者正常的月相变化过程,我们该如何区分这两种天文现象呢?

观察圆弧:弧度变化不同

为了更直观地解释这个问题,北京天文馆的助理研究员马劲向科技日报的记者展示了一组月相和一组月食过程的图片。在这两组图片中,都用虚线勾勒出了月球表面阴影的弧线。

在月相变化过程中,不管月亮的形态如何变化,月牙两端的圆弧始终保持在约180度的状态。而在月食过程中,这个弧度可能会大于或小于180度,只有一个瞬间达到180度。

这种弧度的不同源于两者形成原因的差异。月球本身不会发光也不透明,我们在地球上看到的月亮是被太阳照亮的部分。太阳光平行照射过来,月球的亮面和暗面取决于它相对于地球和太阳的位置。

假设满月时的月亮是一个完美的圆形,那么不管月相如何变化,上下两个顶点的连线都是这个圆形的直径,因此月相变化过程中月牙两端的圆弧始终是约180度。而月食则是地球影子造成的现象,由于地球的影子比月亮大,所以在月食过程中阴影部分的那根弧线会比外侧略直一些,形成的弧度与月相不同,并且会不断变化。

观察边缘:清晰度不同

除了观察阴影部分的弧度,还有其他方法可以区分月食和月相吗?马劲指出,还可以观察月牙和阴影部分的边界线是否清晰。在月食过程中,地球阴影的边缘是模糊的,而月相过程中的阴暗交界线则非常清晰。

为什么一个模糊一个清晰?马劲解释说,这是因为影子的边缘通常都是模糊的。而月球没有大气层,所以月相的明暗交界线,也就是月球上的晨昏线是非常分明的。月相的形状在一夜之间是不会发生明显变化的,而月食的形状变化则非常快,很快就能看出区别。

如果你多次观察月食,你会发现阴影出现的方位不尽相同。有时阴影从月球的上半部分开始出现,有时则从下半部分开始出现。这是因为月亮自西向东进入地球阴影的方向不同所导致的。


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