9 月 7 ~8 日“血月”将现身,原理是啥?为啥古人称为不祥之兆?
发布时间:2025-09-08 06:47 浏览量:33
网上可搜血月的视频,该视频对应的是2022 年 11 月 8 日 出现的血月。NASA将其 制作成了模拟动画,展示了月亮从进入地球半影、逐渐没入本影,再到完全进入本影后呈现暗红色血月的全过程。随着时间推进,月亮的亮度和颜色不断变化,直到全食时变成诡秘的铜红色。动画中同时标注了关键时间点,方便了解月食的不同阶段。
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视频来自:https://svs.gsfc.nasa.gov/5032/
视频里大家会看到两种地球阴影,一种叫半影区(penumbra),这部分区域太阳部分被遮挡,月亮外观几乎没有明显变化; 另一种叫本影区(umbra),这里太阳完全被地球挡住,此时月亮才会逐渐暗淡。
所以血月的本质是一种月全食,按理说,月亮应该完全消失,但为什么它会变成暗红色,成为血月呢?
首先,月全食时,直射阳光被地球挡住。太阳,地球,月球三者位置如下图。从天文学定义上讲,只要整个月亮都没入本影区,就叫月全食,不管它的亮度和颜色如何。
月全食位置,以及半影区(penumbra)和本影区(umbra)的定义
当太阳光经过地球大气层边缘时会发生折射,部分光线被弯曲进入地球本影区,所以,全食时,月亮的颜色取决于地球大气层对阳光的折射与散射情况,不同的大气条件会改变透过光的强度与波长分布,从而决定月亮是偏橙、偏红,还是非常暗红。
具体说,大气中的气体分子决定了基本的散射规律。大气分子对短波长的蓝光和紫光的散射效率比长波长的红光强得多,这就是瑞利散射定律,即I(λ)∝1λ4,波长 λ 越短,散射越强。结果是蓝光在大气中被散掉,红光更容易穿透。所以月亮在月全食时主要被红橙色光照亮。
当空气清洁的时候,大气层透明度高,阳光折射进本影区时依然携带部分黄橙色成分,那么月亮的颜色就比较明亮,可能呈现橘黄色或淡红色,就比如下面这样:
2001年2月21月全食
当大气中气溶胶与灰尘含量高的时候,比如存在火山喷发,沙尘天气等等,它们不仅强散射,还会吸收部分光线,尤其是黄橙光,使得进入本影的主要是更深的红光。这会让月亮变得更暗、更红。比较著名的就是, 1992 年 12 月 9 日菲律宾皮纳图博火山喷发后的月全食,就导致了黑红色的血月[1],如下图。
1992 年 12 月 9 日菲律宾皮纳图博火山喷发后的月全食,就导致了黑红色的血月
Danjon 量表是天文学中专门用来评估月全食时月亮亮度和颜色的分级方法,分为 L=0 到 L=4 五个等级。
L=0时,月亮几乎不可见,完全暗黑或呈灰黑色,难以与夜空背景区分,多出现在地球大气中有大量火山灰或尘埃,导致光几乎无法透过的时候。
L=1时,月亮呈暗红或棕红色,亮度非常低;典型原因是大气透明度差,或者气溶胶含量高,导致进入本影的光线几乎只有深红色部分。
L=2时,月亮呈暗红色或锈红色,中等亮度,边缘可能偏亮;这种对应的大气条件一般,有部分散射和吸收,这是比较常见的血月颜色。
L=3时,月亮呈砖红色或铜红色,亮度较高,边缘明显较亮,中心较暗;这时候大气相对清澈,黄橙色成分还能透过。
L=4时,月亮呈明亮的橙红色或铜黄色,非常清晰可见,几乎像是金色血月,对应的大气特别透明,污染少,透过的光比较完整。
不同Danjon 尺度下的月全食,从L0到L4
最后,下面是今晚(2025 年 9 月 7–8 日)月全食全过程观测时间线(北京时间)
23:28(9 月 7 日):月食开始,月亮进入地球半影,此时亮度变化不明显。
00:35(9 月 8 日):进入本影,月亮左下角开始逐渐变暗,月食正式开始。
01:30:全食阶段开始,整个月亮完全进入地球本影,逐渐变为暗红色,即血月。
02:51:全食阶段结束,月亮开始从地球本影边缘缓缓复原。
03:46:本影食分结束月亮完全走出本影,只剩下半影。
04:55:半影月食结束,月亮恢复正常亮度,本次月全食落幕。
这次月全食,中国境内几乎全境都能看到完整月全食全过程,非常难得,观测最佳时间是 01:30–02:51,这段时间能看到最经典血月。