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作者：Joe Rao，纽约海登天文馆客座讲师


发布于space.com


翻译：毛明远


校对：牧夫天文校对组


后期：库特莉亚芙卡，李子琦


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对于不同时代的不同民族，太阳和月亮都是非常重要的存在。长久以来，月亮是美好和神秘的，我们可能多多少少学习到关于月球的知识，但space.com总结了十条你可能不知道的事实。


封面图片：使用NOAO镶嵌CCD拍摄的增强月球影像


Credit：NOAO/AURA/NSF


一、月球的四个周期


月球是地球的唯一卫星，它围绕着我们旋转。夜空中它周期性地呈现出不同月相。研究人员发现早在旧石器时代的人们已经在利用月相来计月，但月球的周期并不简单。


1、近点月——如果我们选取月球围绕地球椭圆轨道的前后两次近地点来测量，周期是27天13小时18分37.4秒。


2、交点月——如果选择地球轨道平面与月球轨道平面交点来计算，周期是27天5小时5分35.9秒。


3、恒星月——如果以遥远恒星为参照，月球的周期是27天7小时43分11.5秒。


4、朔望月——同时考虑了月球绕地球运行，以及地球绕太阳运行，也就是月相周期为29天12小时44分2.7秒。


二、我们不仅只能看到月球的一半面


我们可能看到教科书介绍月球被潮汐锁定，永远一面朝向我们。但事实上我们一共可以看到月球的59%。月球的自转速度基本是均匀的，但月球绕地球的运行速度是变化的（椭圆轨道）。也就是虽然月球被潮汐锁定，公转和自转周期一致，但公转过程中会出现不完全匹配的情况，这被称为经度天平动。因此，我们可以看到更多月球范围。但我们依然还有41%的月球范围永远看不到。


三、几十万个月亮的亮度相当于一个太阳


满月的视星等为-12.7，而太阳为-26.7。但两者的亮度比率是398110:1。这样，从亮度看多少个月球相当于一个太阳就很明确了，但这个答案并不切合实际，因为整个天球是41252.96平方度，月球大约0.5度，也就是0.2平方度，算下来全天也就能容纳206264个满月，啊哈！还差191836个才能和一个太阳相当。


四、照亮一半的月球的亮度并不是满月亮度的一半


如果月球是一个表面均一的球体，它的几何反照率是一致的，这样照亮一半的月球的亮度就是满月亮度的一半。但月球的地形地貌是复杂的，而且在晨昏线附近，沿着这条线，月球地貌中的山、巨石甚至微小的月尘颗粒产生阴影。另外，月亮布满了深色区域。结果是：照亮月球右侧一半时，亮度只有满月时的十一分之一。照亮右侧一半比照亮左侧一半亮一些，因为局部反射阳光的能力会高一些。


满月下的甚大望远镜


Credit:ESO


五、照亮95%的月亮看起来仅有满月亮度的一半


很惊讶吧！不管你信不信，满月前后2.4天的月亮看起来仅有满月亮度的一半，这时月亮已接近满月了，但视星等比满月多0.7（视星等数值越大越暗），看起来差不多一半亮度。


六、月球上看地球，同样会有“地相”


月球上看地球，同样会有“地相”，和地球上看月相是相反的。当地球上看到新月时，月球上看到的是“满地”；当地球上看到月球右侧半球被照亮时，月球上看到的是地球左侧被照亮。在月球上看地球，它挂在天上大致固定的位置。在月球上看地球，“满地”大约是满月的四倍大小，亮度大约是45-100倍(取决于地球大气状态)。月球上看到的“满地”或接近“满地”的时候，月球上洒满了蓝色光。回到地球，在新月时我们可能会看到这种由地球反射的光。最早记载这一现象的是达芬奇。


“地相”


Credit:NASA


七、月球上看日食是反着的


不仅“地相”是反着的，日食也是反着的。当地球完全遮挡住太阳时，地球周围会有红色的光晕，类似朝阳和夕阳时的光辉，同样的大气作用原因，日全食时月球呈现出红铜色。日全食时，在月球上可以持续两到三小时看到月球投影在地球上的移动着的圆形阴影，这个阴影就是月球的本影。而月食时地球的本影可以完全覆盖住照射月球的阳光。


日食下的月球


credit: Nick Rose


八、月球陨石坑的命名规则


月球上面向我们一侧就拥有超过30万个直径大于1公里的陨石坑，它们是由小行星和彗星撞击形成的。它们由学者、科学家、艺术家和探险家的名字来命名。比如，波兰天文学家哥白尼和希腊数学家阿基米德。用名人命名可以追溯到1645年，布鲁塞尔工程师迈克尔·范·朗伦(Michael van Langren)使用名人来命名月球上的主要地貌。如今国际天文联合会系统化地进行了命名。可以分为两组，月球陨石坑使用已故的著名科学家、学者、探险家和艺术家。比如，阿波罗陨石坑和莫斯科海周围的陨石坑分别使用美国和俄国航天员的名字。


一些月球地形命名的展示


九、月球上温差巨大


我们可以在网上检索到月球的温度，但大家要注意单位(摄氏、华氏和开)。比如，NASA显示月球赤道的夜间温度零下173摄氏度，日间温度127摄氏度；在靠近月球极地一些较深陨石坑的地方夜间温度可以低至零下240摄氏度。在月食发生时，因为地球遮挡住阳光，温度可以在短短90分钟内波动300摄氏度。


十、月球拥有自己的时区


1970年，Helbros手表邀请纽约海登天文馆天文学家弗兰克林(Kenneth L. Franklin)来设计月球表，可以在月球自转和绕地公转下的日夜周期29.530589个地球日来显示月球上的时间。弗兰克林研究出一个月时系统：月球上的时区类似于地球，但它是按照12度经度来划分(地球上时区是15度)。比如，时区命名会表示为东36度时区，还会有哥白尼时区、西静海时区这样便于理解的命名。制造出的月球手表有一枚送给了总统尼克松，另外一块手表和尼克松的感谢信收藏在海登天文馆。