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图/cfp
文 | 郑小平 (湖北省天文学会理事长、华中师范大学/华中科技大学教授)
本文由作者参加九派新闻“九派圆桌”直播《中秋谈月》讨论时的发言整理而成,发布前经作者审阅。
月光是反射自太阳的光,和太阳光本质上没有太大差别。但月光经历了一个反射过程,作为反射面的月球表面,不仅要反射光线,还可能吸收光线。月亮反射太阳光之后,并不是所有光线都可以被反射出来。有些光线在某些材料上或者某些表面容易被反射,有些光线容易被吸收,可见光一般是可以被反射的,像紫外线等光线,一般是被月亮的表面吸收了,不会被反射。
月亮光线很白,光谱跟太阳光是略微有差别的。
月亮作为一个天体,在天文学的意义上是微不足道的,只有恒星才是宇宙的基本单位。它离我们近,很多变化我们可以看到。古人并不知道月亮上是什么样的,1609 年,伽利略第一次用望远镜观察月亮,真正认识了月亮的表面是什么样的面貌。今天人们非常清楚,月亮表面有高山和低洼的部分,在太阳反射光照耀下,有些地方有阴影、有些地方很明亮,当我们在地球上用肉眼观测月面,跟人们内心某种想象画面能对应起来,比如蟾蜍和玉兔。
不同的日期,月亮处在天空不同的位置。通过严格的数学计算运行轨迹,应该是完全可以确定它在某一个时刻,具有某一个形状的。反之亦如此。
我们能不能根据月亮的变化来确定日期呢?能,但精确度很有限。我们只能从月相的变化来定义一个大致的时间,但在实际的生活中肯定是有偏差的。比如新月、上弦月,反过来,你根据日历来推算,并不能完全确定它出现在哪一天。
月亮在每个月相的周期里,都有满月和新月。十五和十六,总有一个被反射太阳光是被人类看到的最大面。那么中秋月亮是不是比其他的十五和十六的月亮更亮?我想有时候可能是的,但有些可能不是。之所以“觉得”更亮,是因为人们更多赋予了它的情感意义。
人们常说超级月亮,其实超级月亮并不是特指中秋的月亮,也不完全是指满月。月亮绕着地球运动,有近地点和远地点,近地点是离地球 36 万多千米。远地点是 40 多万千米,在近地点,刚好是满月时,月亮应该特别亮,也有人说特别大。
如果用科学仪器去观察它,确实是要大一些,但肉眼无法察觉它特别大。关于超级月亮,新月同样是有可能的,只不过那时因为月亮的光线比较弱,人们很难觉察到。
月亮跟其他的天体不一样,有一个月相周期,一个周期29 天多,包括月亮的自转和绕地球公转运行一段距离所需时间,自转周期实际上是 27 天多,月亮公转周期跟它完全相等。这叫潮汐锁定。
满月时,恰是地球在月亮和太阳之间,三者近乎在同一条直线上,互相受到各自的引力,就像一个人被两边的人拉扯,地球受到的潮汐力就非常大。月球绕地球运动的轨道面与地球绕太阳的轨道面有一个小的夹角。平时我们看到满月时,月球、地球、太阳并不是完全在一条直线上。也许过了几天不是满月的时候,三者更接近在同一条直线上,潮汐力就会比满月的时候更大,比如钱塘江潮常在中秋后达到高潮。
南半球看到的月亮和北半球看到的月亮确实不同,北半球看月亮,是从北向南看,南半球看月亮是从南向北看,二者之间实际上是互为镜像。实际上在地球上任何不同的位置看月亮,都有细微的差别。
中国人为什么偏爱月亮,跟文化和个性、生活方式有关。西方人进攻性比较强,他认为太阳是世界的主宰。月亮给了我们心理的安慰,我们为生存而要拼搏,我们喜欢安静的生活。我们是一个农耕民族,历法是阴阳历。一年四季跟太阳相关,我们看到太阳在黄道上回归,称为回归年。我们不愿意用太阳的运动周期去定月份,用月亮的运动周期去定,这凸显了中国人的智慧。
太阳和月亮周期不完全一样,但很巧妙。它相差不大,月相的周期 29 天多,算下来一年 350 多天,一个太阳回归年 365、366 天,就差那么十多天。如果相差很大,矛盾就很难调和,从这个的角度讲,中国人在理解月亮上可能比西方人有更丰富的感情。
地球如果没有月亮会怎么样?
地球是太阳系里面唯一一个有生命的星球。我们已经知道很多系外行星,但今天仍然没发现有生命的行星。行星在宇宙中常见,但生命不常见,这当然有很多因素子影响。人们谈论地球的特殊性,往往会说地球有磁场、有大气,但往往忽略了月亮的贡献。
天文学认为地球早期的自转比现在要快得多,它的卫星月亮,像我们的汽车刹车,月亮通过它的引力,给地球施加作用,成为地球很好的刹车。通过千百万年的作用,使得地球自传变得非常合适和温和,非常适合生命的生存。
可以说,月球是除地球太阳之外,是我们最关心的宇宙天体,人类去探索外空的星球,第一个想到的就是月球,有一本书叫《月球科学》。今天我们来做月球科学,就应该像我们去审视地球一样,要知道很多细节,第一步就是研究它的地貌,比如嫦娥探月工程成果之一是绘制了最全面的月貌图。我们不仅研究环形山,研究简单的地理特征,还研究它的月壤物理性质和化学成分。人类的发展空间总是有限的,人们总是在拓展发展空间。未来月球会为人类做出更重要的贡献。
【来源:九派新闻】
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