罕见血月的形成源于月全食期间地球大气层对太阳光的散射与折射作用,具体过程如下:
一、月全食的发生条件
当月球、地球、太阳完全处于同一直线,且地球位于中间时,地球会完全遮挡太阳射向月球的光线,使月球进入地球的本影区,此时发生月全食。由于月球不发光,其亮度完全依赖太阳光反射,因此被地球阴影遮挡后,月球会暂时“消失”。
二、地球大气层的“过滤”作用
1. 光的散射与折射:
太阳光包含多种波长的光(如紫、蓝、绿、黄、红)。当地球大气层折射太阳光时,波长较短的蓝光、紫光等容易被散射(瑞利散射),而波长较长的红光因散射强度低,能穿透大气层并发生折射。
2. 红光投射到月球:
折射后的红光通过地球大气层,最终投射到月球表面。月球反射这些红光回地球,使我们看到月球呈现红色或铜红色,即“血月”。
三、影响血月颜色的关键因素
1. 地球大气层状况:
• 尘埃与云量:大气层中尘埃或云越多,散射作用越强,红光穿透比例可能降低,导致血月颜色偏暗或偏橙。
• 纯净大气:若大气层较纯净,红光穿透更彻底,血月颜色会更鲜艳。
2. 观测角度与时间:
• 月全食期间,月球进入地球本影的深度会影响红光投射量,从而改变血月颜色深浅。
• 血月阶段(红色最明显)通常持续约1小时,此时观测效果最佳。
四、血月的罕见性与观测价值
1. 发生频率:
血月通常伴随月全食出现,但受地球、月球、太阳轨道周期影响,每年仅发生1-3次月全食,且部分不可见。例如,2025年9月7日的血月是近年来观赏条件较好的一次,下次大规模血月需等到2028年。
2. 科学意义:
• 血月现象有助于普及天文学知识,解释地球大气层对光线的散射作用及月、地、日运动关系。
• 对公众而言,血月是难得的天文奇观,适合用肉眼或简单设备(如望远镜)观赏。
3. 文化影响:
• 古代文化中,血月常被视为不祥之兆,与战争、灾祸相关。但现代科学已证实其自然成因,更多被视为自然与人类文化的对话。
• 不同文化对血月有不同解读,如苗族认为“月亮姑娘脸红”,纳西族认为是“日月相惜”。