日食和月食

Q051 月食时，地球是完美地遮住了月球吗？

西蒙·富兰克林，利兹（Simon Franklin, Leeds）

月食指的是月球通过地球投射的影子这一过程。地球的影子分成两个部分：“本影”（又称“暗影”，umbra）是地球阻挡整个太阳的光线造成的，“半影”（penumbra）是指地球只遮住部分的太阳圆平面。地球的本影在月球上的边缘轮廓很明显，在月全食的时候，整个月球都会被阴影遮住。当然，并不是每次月圆都会发生月食，因为月球和地球轨道并不在相同的平面上。

在月全食时，太阳光会被直接阻挡，不会照到月球上。但是月球（通常）不会完全消失，因为地球的大气层会将光线弯曲或折射到月球表面。因为蓝光比较容易被地球的大气层散射，所以月球表面看起来会是红色的。法国天文学家丹戎（Danjon）曾经为月食建立了一个从0（非常暗）到4（铜色或橘红色，带有明亮的蓝边）的量表。当然，在月食时，所有到达月球的光都必须通过地球的大气层，并且一切都由当时的大气状况而定。例如，火山爆发后的大量尘埃会被送到地球的高空，会阻挡光照到月球上，所以这时的月食就是“暗”的。

月食没有像日食那样的光环，而且老实说，它也不太重要。但它还是值得一看的，毕竟它也有独特的美。

Q052 为什么月食只会在满月时出现？

安迪·帕克，利兹（Andy Parker, Leeds）

原因很简单，因为只有满月时，地球、太阳和月球才会排成一条直线，而且地球位于太阳和月球的中间。这表示，只有在这个时候，地球的影子才会落在月球上。而月球轨道的轻微倾斜则意味着并不是每次月圆时都会发生月食。

Q053 上次在英国看到日全食时，我还在天空中看到了一颗漂亮的行星。我绝不会忘记那个景象，真是太惊人了！为什么我没有听说过其他人在日食时看到其他行星的事呢？

琳达·帕克，多塞特郡，基督城（Linda Parker, Christchurch, Dorset）

日全食的时候的确可能看到其他明亮的行星和恒星，但是为什么要在日全食时浪费时间去看其他天体呢？日全食是非常特别的事件，你可以看到太阳的日冕（Corona）和日珥（Sdar prominence），或许这就是自然界中最壮观的景象了。日全食并不常见，就算前几次出现日全食时你住在英国，那也已经是1927年和1999年（不过在1954年，北苏格兰曾经出现过短暂的日全食）了，而下一次英国可见的日全食会出现在2081年9月3日，而且只有在海峡群岛（Channel Islands）才能看到；2090年则在南爱尔兰（Southern Ireland）和康沃尔郡（Cornwall）才能看到。如果你想早点看到下一次日全食，那么可能需要买张飞机票了。

如果你想在日全食的时候寻找其他恒星和行星，也没有什么不行；不过要记住，日全食会突然结束，一旦太阳明亮的表面重新出现，这时的太阳会和日食出现之前一样危险（指裸眼直视太阳时，太阳光会灼伤眼睛）。我们的建议是：别管那些恒星和行星了，把时间花在赞叹太阳上吧。

2006年，来自土耳其的艾伦·克利塞罗（Alan Clitherow）拍摄到的日全食照片，当时正在录制《仰望夜空》。太阳光全部被遮住，可以清楚看到日冕的完整结构。

Q054 地球的轨道不是圆形的，和太阳的距离也会改变。如果在我们最接近太阳时发生日食会怎么样呢？

保罗·斯宾赛，东萨塞克斯，沃辛（Paul Spencer, Worthing, East Sussex）

地球环绕太阳的轨道的确不是正圆形的，地球与太阳之间的距离会改变，因此，从地球看太阳的视直径也会改变。月球也在围绕地球转动（或者更精确地说，是在围绕地月系统的重力中心转动），同样也不是正圆形的轨道，所以从地球看月亮的视直径也会不一样。

最重要的一点是，月球与地球的距离是可变的，从40多万千米到36万千米都有可能。如果在地球最接近太阳且月球最远离地球的时候发生日食，那么月球就不足以完全遮住太阳。如果日、地、月三者的位置排列得非常正确，那么在月球的圆黑影周围就会出现太阳光的环，这就是日环食（annular eclipse），“annular”这个英文单词源自拉丁文“环”（annulus）。日环食也是种很迷人的景象，但不如日全食那样壮观，因为这时候你看不到日冕也看不到日珥。另外一定要记住，在日环食的时候，不要直接使用任何望远镜看太阳5，因为没有被遮蔽的日光环会和平时的太阳一样危险。

Q055 太阳系里还有其他地方可以看到日食现象吗？

克里斯·格雷，萨里郡，吉尔福德（Chris Grey, Guildford, Surrey）

有，但是在其他情况下，另一颗行星表面的观察者看不到一颗大小足以遮住太阳的卫星。举例来说，想象一个人站在土星的“表面”（这当然不可能，因为土星的表面是气态的），而土星所有的主要卫星，最远的如土卫六，从土星上看起来都比太阳大，所以当它们从太阳前面经过时就会完全遮住太阳，从而看不到日冕或日珥了。相反地，如果在火星的表面观察，最大的火星卫星——火卫一看起来却太小了，不足以遮住整个太阳。所以太阳系里没有其他地方可以刚好看到像在地球上看到的日全食，地球也是太阳系里唯一可以用肉眼看到日珥的地方。