提到月亮，大家肯定会非常的熟悉，毕竟我们在夜晚能看到的最亮的天体就是月球了。古人还给月亮起了很多好听名字：婵娟，玉盘，玄兔等等。

月亮最大的特点就是变化无常，每个月不仅能看到月亮的阴晴圆缺，有时候还能看到月全食，月偏食等天文奇观。而月球作为地球唯一的卫星，是时候来了解一下和月球轨道变化下的天文现象所包含的科学原理！

 

潮汐锁定是怎么来的？月球会自转吗？

可能大家都听说过，月球正是因为被地球潮汐锁定，所以才会总是以一面朝向地球。那么潮汐锁定是怎么来的？

目前最主流的说法认为，45亿年前一个行星撞上了地球，其中一部分留在了地球上，另一部分碰撞后的碎片则抛向了宇宙，但在地球引力的作用下，这些碎片还会留在地球附近。随着时间的推移，这些碰撞后的碎片慢慢的汇集成了一个星球，围绕着地球进行自转，这就是月亮的来历。

 

地球上海洋的潮汐变化就是因为月亮对地球产生的引力作用，地球自转的时间是24小时，而月亮的公转周期则是30天左右，这么一来，月球的引力就会对地球的自转起到了减速作用，产生最直接的影响就是海水的涨落。

月亮就这样不断的减缓地球自转的速度，导致地球自转时间变慢。根据科学家估计，10亿年前，地球自转一圈只需要10几个小时。

 

力的作用都是相互的，地球也会对月亮产生潮汐变化，月球上虽然没有海水，不过月球上的岩石会在地球的引力下产生流动同时消耗能量，让月球的自转减速。

当月球自转的速度减慢到和公转速度相同的时候，地球就不会再对月球产生减速作用，这时两者达到了同步，月亮也就被地球潮汐锁定了。

 

“超级月亮”的条件：最近和最圆！

在宇宙中，完美的圆形轨道是不存在的，所有的行星公转轨道都是椭圆形，椭圆拥有两个焦点，当两个焦点之间距离越近，椭圆就越“圆”。当然月亮也不例外，这就导致了一个问题：近地点和远地点的出现（对地球来说，也有近日点和远日点）。

 

所谓的超级月亮（supermoon）就是当月亮在近地点时发生满月或者新月的一种现象，所以从科学定义来讲，叫近地点满月才更准确。

这时我们看到的月亮会比平时更大，并且更亮。如果和远地点的满月相比较，视觉效果要大14%，亮30%。一般元宵节或者中秋节的时候，恰逢既大又亮的月亮，自然也就广泛引起人们的关注。

 

当然更多情况，我们看到的月亮都是处于近地点和远地点之间。不过超级月亮，并不算是特别罕见的天文现象，理论上来讲，一年应该应该 至少3-4次近地点满月。

然而由于月球的轨道也在发生着变化，月亮的近地点距离在35.64万千米~37.04万千米之间，月亮的远地点距离在40.4万千米~40.67万千米之间，所以超级月亮中，如果近日点达到了35万千米，还会出现超-超级月亮。

 

月球天平动：为何会多出9%？

月球的公转轨道的平面和太阳系的平面存在一个夹角，这个角大约是5.15度。所以当月球绕地球公转一圈，会产生不同程度的上升或下降，再加上月球在近地点的速度更快，而远地点速度更小，就会造成月球公转时发生轻微的摆动，正是因为如此，我们才能多看9%的月球表面。

 

月球天平动是一个复杂的振动，它是由多种原因共同造成的。

• 经度天平动，这是由于月球公转轨道是椭圆造成的，当月球在近地点和远地点公转速度不同，但是月球自转速度却始终保持不变所造成的，结果就是我们能多看到月球的两侧，也就是左右摆动。
• 纬度天平动，这是由于月球自转轴对于公转平面有稍微的倾斜造成的，类似于地球绕太阳公转产生四季变化的原理，结果就是月球上下之间的摆动。
• 周日天平动，这是由于地球自转造成的，它使地球上的观测者从地月中心连线的西侧转至东侧，所以会多看见一些月球的东侧，然后再多看见一些月球的西侧。但这种影响最小，两侧只多看到30公里的区域。

 

这三种影响共同作用于月球，就产生了月亮的进动现象，这就是月球的天平动。

月食，日食，血月和蓝色月亮。

说到月食，大家肯定都知道，这是当太阳，地球和月亮在同一直线上时（所以月食一定发生在满月的晚上）发生的一种现象。按说月球每个月都会公转一圈，为何我们不能每个月都看到月食？

其实这也是因为月球绕地轨道（白道面）和太阳系平面（黄道面）存在倾斜角造成的，月球会周期性的穿过太阳系平面，当满月时，月球不在黄道面上，我们就看不到月食，不过可以确定的是，每年至少可以发生2次月食。

 

日食则是太阳，月亮地球在同一直线上时的现象（一定发生在农历初一当天），但上因为地球轨道（黄道）与月球轨道（白道）成5°9′交角，所以并不是每个月都能看到。

 

相比于日食食，月食发生的时间（月球从进入到走出地影）是十分长的，平均需时数小时，月全食时间最长可长达1小时47分钟，而日全食最长却只有长达7分31秒。

 

血月一般发生在月全食的时候，虽然理论上讲。我们看到的应该是一片黑暗，但是由于大气层把紫、蓝、绿、黄等颜色的光都吸收掉了，只剩下红色的光可以穿透进来，所以我们才能看到血红色的月亮。

可惜的是，蓝色月亮却并不意味着看到的月亮一定会是蓝色，通常情况下，每个月都有一个满月，但是每隔两三年就会额外的多出现一次满月（和农历下的置闰是一个道理），蓝月这个名词在西方最常用的意义是隐喻不常发生的事件，所以才叫蓝月。

 

不过我们有时候确实能看到蓝色的月亮，这是因为大气受到污染，而并不是来自宇宙的因素。