超級(jí)月亮是怎樣“煉”成的

大科技雜志社

有些時(shí)候，如果月亮看起來(lái)特別大，那么，你看到的很可能就是超級(jí)月亮。

我們知道，月球自轉(zhuǎn)一圈大約需要28天，一般情況下，看到滿月，我們的心情會(huì)有些激動(dòng)，但我們很少注意到月亮的大小和亮度有什么變化。有時(shí)感覺(jué)有變化，也認(rèn)為是天氣的晴朗程度不同造成的，或者月亮位于地平線附近就看上去偏大，而月中天時(shí)就偏小。

除去天氣因素和地平線因素的影響，不同的日子里，即便同樣是萬(wàn)里無(wú)云的月中天，月亮的大小和亮度看上去也是不同的，只是我們一般人沒(méi)有留心觀察過(guò)而已。月亮的直徑看上去最大的時(shí)候比最小的時(shí)候要大14%左右，面積要大30%左右，亮度也要更亮。上面所說(shuō)的超級(jí)月亮，就是看上去最大的月亮。

對(duì)于月亮和地震的關(guān)系，專家普遍認(rèn)為，超級(jí)月亮雖然會(huì)對(duì)地球有更大的潮汐引力，但地震的發(fā)生與超級(jí)月亮的關(guān)系不大，地震主要是由地球內(nèi)部能量積聚造成的，超級(jí)月亮增加的那一點(diǎn)兒潮汐力根本是杯水車(chē)薪。

地月關(guān)系太復(fù)雜

那么，月亮在什么時(shí)候會(huì)變成超級(jí)月亮呢？這就涉及月亮的運(yùn)行規(guī)律了。

對(duì)于月亮的運(yùn)行，大多數(shù)人只知道月亮在圍繞地球轉(zhuǎn)，其實(shí)月亮的運(yùn)動(dòng)還是很復(fù)雜的。月亮總以一面對(duì)著地球，好像在與地球面對(duì)面聊天，一邊聊天一邊轉(zhuǎn)動(dòng)。而且月亮并不是圍繞地球的中心轉(zhuǎn)動(dòng)，而是圍繞地表下約1700千米處的一個(gè)點(diǎn)（地月共同的質(zhì)心）轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)點(diǎn)距離地球的中心還有約4700千米。此外，月亮的轉(zhuǎn)動(dòng)軌道并不是圓形的，而是略扁的橢圓軌道，地球位于這個(gè)軌道的焦點(diǎn)上，因此月亮每旋轉(zhuǎn)一圈，它距離地球就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)最近（近地點(diǎn)）和一個(gè)最遠(yuǎn)（遠(yuǎn)地點(diǎn)）的距離。

更為復(fù)雜的是，月亮的軌道面不在地球的赤道面內(nèi)，也不在地球的公轉(zhuǎn)軌道面（黃道面）內(nèi)，而是與黃道面有個(gè)5.1度的夾角。如果把黃道面比作海平面的話，那么地球則像球形航母一樣“歪著身子”在海平面上圍著太陽(yáng)“小島”打轉(zhuǎn)，而月亮則像地球“航母”釋放出的水空兩棲的飛行器，時(shí)而潛入海面，時(shí)而又冒出水面；像飛碟一樣時(shí)而飄離水面，時(shí)而落到水面并下潛……如此這般，循環(huán)往復(fù)，但始終不離開(kāi)地球“航母”。

在大約1個(gè)月的時(shí)間里，月亮?xí)袃纱挝挥凇昂Ｃ妗鄙希俺鏊婧吐涞剿妫慨?dāng)這時(shí)，如果恰逢地球擋住了來(lái)自太陽(yáng)“小島”的光線，則會(huì)出現(xiàn)月食，如果它擋住了太陽(yáng)“小島”射到地球上的光線，則會(huì)出現(xiàn)日食。

不僅月亮在繞著地球轉(zhuǎn)，而且月亮的軌道也在繞著地球轉(zhuǎn)，這意味著：在地球“航母”上的人看來(lái)，月亮冒出“水面”的位置每個(gè)月都在變，一般8年多時(shí)間，月亮冒出“水面”的位置能繞觀察者轉(zhuǎn)一圈。同樣的道理，月亮落到“水面”上的位置以及月亮距離地球最近的位置也是這樣在轉(zhuǎn)的。因此，月亮的近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)相對(duì)于地球一直都在變動(dòng)。

而且，月亮位于近地點(diǎn)時(shí)，還不一定距離地球最近。這是因?yàn)樘?yáng)的引力也會(huì)影響月亮與地球之間的距離，當(dāng)?shù)亍⒃隆⑷杖w幾乎處于一條線上時(shí)，太陽(yáng)的引力會(huì)進(jìn)一步拉近地月的距離，如果這時(shí)恰逢月亮處于近地點(diǎn)上，太陽(yáng)進(jìn)一步地拉近地月間距，會(huì)讓地月間距比月亮處在正常的近地點(diǎn)時(shí)還小約1萬(wàn)千米。要知道距離地球越近，月亮看起來(lái)就會(huì)越大。那么這個(gè)時(shí)候，距離地球最近的超級(jí)月亮就出現(xiàn)了。

一個(gè)神奇的周期

由于月亮軌道的轉(zhuǎn)動(dòng)，下個(gè)月近地點(diǎn)的位置變了，地、月、日就不在一條線上了。要想再出現(xiàn)超級(jí)月亮，就需要等下一次機(jī)會(huì)，需要等多久呢？

地、月、日在一條線上時(shí)，都是滿月或新月的時(shí)候，而這種盈虧的周期是29.53天，月亮由近地點(diǎn)出發(fā)再轉(zhuǎn)回近地點(diǎn)所需要的時(shí)間為27.55天，這兩個(gè)條件同時(shí)湊到一起的最小時(shí)間間隔是6585天，合18年零10天（或11天，看閏年次數(shù)而定），這就是超級(jí)月亮出現(xiàn)的周期。

為什么月亮盈虧的周期與月亮近地點(diǎn)的周期不同呢？

其實(shí)月亮自轉(zhuǎn)一圈所用的實(shí)際時(shí)間是27.32天，但由于月亮圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，地球還在圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)，月亮要想被地球上的人看到同樣的那張臉，還需再向前追一點(diǎn)才行，于是這次滿月到下次滿月的時(shí)間就稍多于月亮實(shí)際自轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，是29.53天。又由于月亮的軌道也在轉(zhuǎn)動(dòng)，與月亮旋轉(zhuǎn)的方向是一個(gè)方向（在地球北極上空觀察，都是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)），那么當(dāng)月亮自轉(zhuǎn)完一圈時(shí)，發(fā)現(xiàn)自己的軌道近地點(diǎn)還在前面一點(diǎn)，于是還需要向前再轉(zhuǎn)一點(diǎn)才能抵達(dá)此次的軌道近地點(diǎn)，于是月亮近地點(diǎn)周期就比實(shí)際自轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間也長(zhǎng)了一點(diǎn)，是27.55天。

由于月亮軌道與月亮的旋轉(zhuǎn)同方向，月亮與黃道面相交的間隔卻比自轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間少了一點(diǎn)，是27.21天，而日食、月食都是出現(xiàn)在月亮與黃道面相交的時(shí)候。

有趣的是，這幾個(gè)周期都可以通過(guò)與一個(gè)整數(shù)相乘，而與上述的6585天相等。于是6585天不只是超級(jí)月亮出現(xiàn)的周期，還是日食和月食出現(xiàn)的周期，這就是著名的“沙羅周期”。例如，2009年7月22日在中國(guó)出現(xiàn)日全食，根據(jù)沙羅周期可能要等到2027年8月2日，中國(guó)才會(huì)再次出現(xiàn)日全食。

僅是地、月、日3個(gè)天體的關(guān)系就有這么復(fù)雜，由此可見(jiàn)，宇宙中這么多天體，它們之間的關(guān)系又該是多么復(fù)雜和微妙啊！