为什么澳大利亚的月亮?

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因为地球自转的原因,在地球上看到的月球永远只有一个面(正面)朝向地球,另一个面相的距离和角度永远不能观察到。 地月距离3.64×10^8千米,而地球半径为6371千米,所以月球离地面的距离是地球离地面距离的5.94倍;又因为月球公转轨道位于地球赤道的正上方,因此从地球上看来,月球总是离地面很近,而且运动方向一致。 而如果是有卫星围绕地球运行的话,那么因为卫星与地球之间的距离远比月球远,所以无论怎样,总有一个侧面是可以被观测到的。

事实上,由于月球的自转和公转周期相同,都是27天多,所以在地球上只能看到月球的背面。在1959年苏联发射的月球3号飞船成为人类首个月球探测器之后,人类对月球的探测逐渐增多,掌握了更多的月球数据后人们发现,原来月球的正面和背面的差别很大。

首先月球的磁场只有地球的1/2000,这使得月球无法逃脱太阳风的影响,产生微弱的电磁屏蔽效应。其次,月球的表面非常古老,由宇宙尘埃堆积而成,几乎没有火山活动,因而没有形成太多的岩石圈,导致月球的自转化极差。

这些差异使科学家认为,月球很有可能是一颗由冷凝物构成的星际陨星(chondrite),也就是太阳系中由冷凝物质形成的彗星或小行星。 当然,关于月球的起源还有非常多的假说,比如木星的干扰说、撞击说等,而最新的撞击说比较流行。这个理论认为,大约40亿年前,一颗巨型的彗星或者小行星撞向了现在的月球所在的位置,释放了大量的气体和尘埃,形成了月球,同时也形成了地球的轨道。但无论如何,现在我们所看到的新月的阴影部分一定是月球的背面。

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其实,这是月球的视直径效应。我们知道,月亮本身并没有变化,只是看起来变大了,那么原因只能在地球和月球的距离上面找了。这就是天文学上的视直角直径效应。由于地球是个球体,因此人站在地面上,到月球的距离会有一定的差距。对于赤道地区来说,人到月球的距离最近;而对于南北极,人到月球的距离最远(因为地球不是正球体,而是两极稍扁,赤道略鼓的椭球体,因此北极地区到月球的距离比南极要远一些)。因此在赤道地区,由于距离月球最近,因此看到的月亮要大一些,而极地区域由于距离月球较远,因此看到的月亮要小一些。但是这种由于地球尺度与地月距离相比还是差的比较远,因此地球尺度与地月距离相比可以认为是在同一平面内观察的,差异主要来自于心灵感受,而不是直观的感受。

那么,为什么网上很多图片都是南半球,尤其是澳大利亚呢?其实,这也是有原因的。众所周知,月亮总是跟着太阳走,只不过月球亮度暗,只有在太阳落山之后才可以看到。对于北半球的绝大多数地区来讲,夏天太阳高度角大,落山之后月亮也比较高,受到大气的影响小。但是,此时南半球正处于冬季,太阳高度角小,落山后月亮一般也较低,受到大气影响较大。而且,对于南纬30°以下地区来讲,月亮几乎都是从正西方落下的,太阳和月亮处于几乎相同的大气路径上。因此,在大气作用下,南半球出现“蓝色大月亮”的概率要比北半球高得多。而且,澳大利亚是南纬30°以下地区人口最多的国家,因此“蓝色大月亮”被拍到的几率就会最高。

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