什么是月食(月食和月食是如何形成的？)

恐惧往往来自未知。在过去，在科学繁荣之前，一些奇怪的天文现象，如日食和月食，经常会吓到很多人。今天，我们知道这些都是正常的天文现象，但人们习惯称之为“狗吃日、狗吃月”，甚至认为是不祥之兆。

古代有一个民间故事:一个叫目连的佛教弟子，对母亲非常孝顺，但是目连的母亲却是一个暴力的人。有一次，她为了捉弄寺里的和尚，做了几百个狗肉包子，却谎称是素包子，送到寺里给和尚吃。结果玉帝知道了这件事，把他的母亲送进了地狱。慕莲去地狱救妈妈，培养她的神通，让她出去。

这就是狗吃日和狗吃月的由来。人们遇到这些天象，往往会敲锣打鼓，挥鞭驱赶狗。但是，我们现在知道了，传说终究是传说。所谓的天狗其实是不存在的。日食只是罕见的天文现象。

那么什么是日食和月食呢？然后我们往下看。

简单来说，日食的主角是月亮。当月亮在地球和太阳的中间，三者形成一条线，那么月亮就会挡住太阳光，而在地球上，我们会看到太阳逐渐被一个圆形的影子挡住。月食的原理与此类似，只不过如果地球位于月球和太阳之间，地球会遮挡照射在月球上的太阳光。

上面的解释估计很多人都知道，但这个解释只能算是一个大概的理解。相信很多朋友都有过这样的疑惑:

月亮绕地球一周需要27天。在此期间，月球将从太阳和地球之间经过一次。为什么日食不是每次都发生？同样，月食不是每个月都有？

这个问题很好。接下来我们将详细通俗地回答这个问题，并在这个过程中自然地分布到日食和月食的形成原理中。

人有悲欢离合

众所周知，月球绕地球一周，一周的时间是27天。在此期间，月亮会以不同的面目出现在人的眼前，大致有四种形状:满月、半月、月牙、虚无(晚上空看不到月亮)。

当然，刚才这四种形状用的词是相当随意的(我估计大家平时都这么叫)，但根据术语，我们可以把月亮的“面相”(月相)分为八个阶段，分别是:新月(夜晚看不到月亮空)、峨眉月、上弦月、升月、满月、残月。

说到这里，可能有些朋友要质疑了。按照平时的观察，新月和满月和新月之间的时间好像不是你说的27天吧？

是的，这些朋友很优秀，这是事实，但这和月球绕地球一周需要27天并不冲突。其实这27天叫做一个星月的时间(准确的说应该是27.3天，准确的说小数点后面可以再写一遍，但没必要)，这才是月亮真正的公转周期。

你说的是月相完全变化一周的时间，周期约29.5天，称为“新月”。

我们称新月为新月，满月为希望，新月与星月相差两天以上。原因是当月亮绕着地球转的时候，地球也在绕着太阳转。因此，完成一个星月后，月球需要再运行两天才能完成新月。

引入新月的好处是月食和月食只会显示月亮处于两个阶段:新月和新月。

也就是说，月亮在前面说的太阳和地球之间，地球在太阳和月亮之间，三者在一条线上。但值得注意的是，三者一脉相承只是定性的说法。日食的发生不需要三个中心严格对齐，只要在一个角度范围内即可。为什么？

因为日食和月食是一个很大的概念，还包括日全食、日偏食、日环食、月全食、月偏食和半影月食(没有日环食，太阳、地球和月亮，三者的大小和距离决定了日环食不存在)。

由于日食出现的前提条件是:月亮在朔和朔时，三者之间的位置关系大致排成一条线。另一方面，根据我们的实际观测，日食的发生频率很低，并不是每个月食期都会发生，可见问题的关键在于三者的对齐。

食物季节

现在我们知道了，日食的出现，并不是每一次新月和新月，仍然需要满足三者在一条线上的要求。

同时满足第一条线和第三条线的要求是非常严格的，主要是因为月球绕地球公转的平面不符合黄道平面(黄道平面，即地球绕太阳公转的平面)，而是与黄道平面有5度左右的夹角。

所以，如果满足月食的条件，重点是看月球轨道平面与黄道的交线是否能与太阳和地球的连线大致重合，大致重合的时期称为月食季，说明月食真的不是你想要的。

在这种情况下，我们可以考虑一个场景，月球在与黄道有夹角的轨道平面内围绕地球公转，同时地球围绕太阳公转。在这个圆里，理论上应该有两次交线与太阳和地球连线重合的机会。所以，在那两个时期，如果月亮恰好在新月和满月，那么就会出现月食。

有些朋友此时可能会产生一种错觉:就像所有的季节一样，春分、夏至、秋分、冬至对应的月份永远是3月、6月、9月、12月(不考虑地球岁差)，那么进食季节的出现是不是也固定在一年两次？

不是这样的，因为月球不仅受地球引力的影响，还受太阳引力的影响。虽然不像地球引力那样具有控制性，但正是在这种微弱的影响下，月球轨道的方向无时无刻不在变化，所以月球轨道与黄道的交点和日地连线的重合不会在某一段时间内有规律地出现。

每次重合的时间间隔约为346.6天，称为一个食年，比一整年的365天少十天，所以食季的出现时间总是在变化的。

更值得注意的是，日食年和农历新月的存在会导致日食的一个周期，长度约为19个日食年。在这个时间点上，太阳、地球、月亮都会在同一个位置，日食会这样循环。

各种类型的日食

到现在为止，相信大家都明白了日食发生的几大条件，但是还有一个小问题。日全食、日偏食、日环食、月全食、月偏食、半影月食呢？

其实这个问题比我们之前解释的要简单很多。我们先来看看月食的类型。

月亮的食指是太阳把地球的影子照在月球表面，然后月球表面的反射光进入人类的眼睛，出现面积短时间变化的月相。月食有两种，一种是月全食，一种是月偏食。

所谓月全食，是指整个月球都进入了地球的阴影中。从可以明显看出，由于太阳光的损失，月球的表面自然不会被人类看到。但由于地球大气层的存在，部分太阳光会折射到月球表面，光在大气中传播的过程中会发生瑞利散射(日落就是这个原因)。

波长较短的光波会改变传播方向，只留下长波光照射在月球表面，而我们知道长波主要是指红光，所以在月全食期间，月球表面会被“染成”红色。

至于月球的日偏食，就比较好理解了，就是整个月球没有完全进入地球的阴影，以至于月球表面只有部分区域被遮挡。这种情况也可以理解为月球与太阳、地球没有完全对齐，这也是为什么之前说对齐是一个定性的术语，应该叫大致对齐。

半影月食是月亮没有进入本影区，而是在半影区。此时仍能看到整个圆形表面，只是比平时暗了一点。

和月食相比，月食稍微复杂一点。因为月食是月亮遮住太阳的光，而月亮的大小比地球小，所以月食在地表的范围比较小(月食半个地球的人都能看到)。

考虑到月末的距离，太阳到地球的距离，月亮的大小和太阳的大小，它们在我们视野中所占的面积基本上是一样大的，所以当这三者连成一线时，就会出现日全食现象，称为日全食。日全食现象最能反映日食的表现范围明显小于月食，如下图所示:。

日全食发生在本影覆盖的地表区域，某一时刻地球表面可以看到日全食的区域直径不会超过270公里，半影覆盖的其余区域会看到日偏食。考虑到地球自转等因素，日全食的本影覆盖的区域会在几分钟后更新，所以你最多可以从地表的某个地方观察日全食六七分钟，然后就变成日偏食了。

另一种情况是，如果日食发生时月球离地球稍远一点，那么本影就不会遮住表面，所以你能看到的就是日环食。

所以，所谓的狗食日，狗食月，只是古代科学水平不足的产物。这些现象只是天体运行的必然结果，但并不像太阳每天升起落下那样是美丽的天文现象。