月球公转与自转（一）

　　最近经常观察月亮的变化，想到一些问题，结合以前学过的知识解释一下，总觉得有点不对劲的地方．事实上，我很小的时候就从１０万个为什么上读到过月球的知识，后来上地理课也提到这些内容，不过始终没有系统的搞透．好在现在有ＧＯＯＧＬＥ，查了好几篇文章才解答我的疑惑．其实很多的科普作品都没有把这个看似简单的问题说透，下面就是我找到的一些资料和自己的推想．其中也许还有不对的地方，以后再研究．
　　
　　关于朔望月的疑惑：刚上小学的时候听人说月亮发光是来自于太阳，当时，想当然的以为是太阳光穿透月球造成的，那么当月球在太阳和地球之间的时候就是满月，而月球在地球背面的时候则是看不见了（＾－＾小小的汗一下）．后来上了初中才知道，那是月亮反射太阳光的结果，所以所谓朔望月出现的时间与我小时侯以为的正好相反，见下图

关于月蚀的疑惑
但随之产生了一个疑问，既然月球移动到了地球的背面，那么应当出现所谓月蚀才对,因为月球与地球的距离相比地球与太阳是如此之近，而这样我们不就不可能看到满月了吗？后来想到可能月球公转轨道面与地球绕太阳的公转轨道面（所谓黄道）并不在一个平面，因此当经过一定的周期的时候月球才正好进入地球造成的阴影，发生月蚀，而平时的１５则是满月．搜索的结果证实了这个想法：两个轨道面的交角为５度９分，并且每６个月，月球会被所谓地球的本影区覆盖，从而发生月蚀，这个点叫又叫做升交点（Node Points，实际是行星运动轨道由黄道南越过黄道向北交点）．见下图



当月球完全被本影区覆盖（意味着太阳上任何一点的光线都无法到达月球），此时就发生了所谓的月全食（Total Lunar Eclipse）．而当月球部分被本影遮盖，则发生所谓的月偏食(Partial Lunar Eclipse)．当月球被半影区覆盖时，意味着太阳上部分点的光线无法到达月球，但是注意月球仍然完全被太阳光覆盖，所以并不发生月蚀，而只是月亮变暗，称为半影月蚀(Penumbral Lunar Eclipse).

同时值得注意的是，由于太阳光在穿过地球大气层的时候，会产生折射，所以光线仍然可以到达月球，但是同样是在大气层中，波长较短的兰色光发生散射，仅有波长较长的红色光可以透过，所以我们看到月蚀并不是黑的（那也没什么看头了－－），而是一个暗淡的红色影象．

另外，我们可以看到，一旦发生月蚀，那么地球上所有的黑夜地区都是可以同步看到的，因此古希腊的喜帕恰司（Hipparchus,公元前190-125年）曾经提出可以根据这个记录这个同步事件在不同地方所发生的时间来测定２地的经度差，不过当时的技术条件无法在夜间提供准确时间，因此只具备理论性的意义．

顺别再谈下日食，每个初一，月球会运行到地球与太阳之间，而每６个月，月球会有影子投射到地球上（同样需要２个公转轨道相交，按照前面的说法，这个点该叫做降交点，不过仅仅是推测，有待进一步核实）．见下图





图１中，与月蚀不同的是，月亮相比地球要小的多，因此它的投影只能遮盖地球上部分地区，所以只有月球轨迹划过的地区会看到日食，其中本影区（Umbra）由于完全被月球的影子遮蔽，所以看到日全食（Total Solar Eclipse）,而部半影区（Penumbra）中会有部分太阳光被月球遮蔽，因此看到带缺口的太阳，也就是所谓日偏食（Patial Solar Eclipse）. 日全食的过程中当太阳被完全遮盖（７分钟以内），我们可以看见平时无法观察到的太阳日冕（Corona）.

图２，是所谓的日环食，由于月球公转轨道是椭圆的，当月球在远地点发生日食的时候，月球投影太小，无法完全遮盖太阳，就发生了日环食．

有此可见，要看到日全食是相当难得的．另外前段时间的所谓金星凌日　其发生的原来和日食类似，只是当金星过降焦点和升焦点的时候发生的．