血月之谜

4月4日，上演了2015年的第一次月全食，下一次月全食将出现在今年的9月28日。说来也巧，一年之中居然有两次月全食。更巧的是，2014年也有两次月全食，分别发生在4月15日和10月8日，连续两年发生4次月全食，这在天文学中被称为“连环四月食”。
　　神奇的天象
　　“连环四月食”这种天文现象并不多见。要想遇到下一次“连环四月食”，得等到2032年。
　　很多人相信，“连环四月食”这一天文现象是来自上帝的信息。一些玄学家也声称，“连环四月食”出现时，历史上都会发生重大事件，如1493～1494年，西班牙政权倾覆，犹太人被驱逐，哥伦布发现美洲新大陆;1949～1950年，以色列宣布建国;1967～1968年发生了“六日战争”;2014年4月15日那天是犹太教的逾越节，第二次“血月”在2014年10月8日发生，那天碰巧又是犹太教的住棚节……
　　看来，玄学家的例子快不够用了，什么事都拿来当成是“历史上的重大事件”。话虽如此，还是有不少人相信，“连环四月食”是上天的某种暗示。加之月全食出现时，月亮变红，人们称其为“血月”，由此又加深了不少人内心的惶恐和不安。
　　彻底了解月全食的形成过程，弄清楚月亮为什么会变红，是破除因“血月”“连环四月食”带来的各种流言的最好方式。
　　月食分本影半影
　　月食就是当月球进入地球的阴影时，原本可被太阳照亮的部分，有一部分或全部不能被阳光照亮，使得地球上的观察者无法看到普通月相的天文现象。月食分月全食、月偏食等。当月全食发生的时候，会出现“血月”。如图1所示：
　　
　　“血月”通常发生在月球进入地球本影区的时候，图1中心的第一个小圆属于地球的本影区;外面最大的圆环则属于地球的半影区。
　　本影区是被地球完全遮挡的地方。半影区则是地球部分地挡住了太阳的区域。
　　
　　当月球整个进入地球本影区时，就会发生月全食;如果仅仅是部分进入本影区，只会发生月偏食。月全食和月偏食都属于本影月食。
　　有时候，月球没有进入本影区而只进入半影区，此时的月食被称为半影月食。发生半影月食的时候，月亮不会残缺，亮度也只是稍微变暗一点儿而已。一般来说，很多人难以察觉这种亮度上的变化，只有借助于望远镜，人们才能看出月亮所发生的变化。
　　关于月食，有不少有趣的故事。传说16世纪初，哥伦布航海到了南美洲的牙买加，他们与当地的土著人发生了冲突。哥伦布和水手被困在一个角落里，断水断粮，情况十分危急。对天文学有所涉猎的哥伦布知道当天晚上要发生月全食，于是扮作上帝状，向土著人大喊：“再不拿食物来，就不给你们月光！”到了晚上，月光果然没有了。土著人见状诚惶诚恐，赶紧送来食物和水，并与哥伦布化干戈为玉帛。
　　大气层放水了
　　从上面的介绍，我们可以看出，“血月”发生在月球进入地球本影区的时候。可是，问题来了：本影区是地球完全遮挡住太阳的区域，按理说，本影区应该没有任何光，为啥月亮还会“血色浪漫”？
　　答案是：地球的大气层“放水”了。
　　如果地球真的戴着一副“魔镜”，这副“魔镜”必然是那厚厚的大气层。由于它的存在，很多奇观竞相上演，也使得地球与月球身处的环境有很大不同。就算在白天，月球上的天空也是黑色的，而地球上的天空是蓝色的。这是因为，大气分子四处反射阳光，所以地球上的整个天空都是亮堂堂的。而月球上没有空气，在不朝向太阳的天空里，没有任何东西能把阳光反射到观察者眼中，所以，月球上的天空是暗沉沉的黑色。
　　此外，月球上空的星星尽管也是明亮的，它们根本不会“眨眼”;但是，从地球上看星星，它们不仅是明亮的，还会“眨眼”——这也是大气层在搞鬼。由于地球表面的大气层不断流动，并且分布很不均匀，所以星光穿过大气层时会发生折射。也就是说，空气中的任何一丝扰动都会带来星光的偏折。当星光偏折到其他方向时，我们就会瞬间看不到星星，这样一来，天上的星星看上去就像在眨眼。
　　不仅如此，在月球上，人们大概只能看到一个太阳，在地球上却不是，比如，有报道称，2013年6月18日，重庆天空出现两个太阳奇景。对此，专家给出的解释是，两个太阳属于“幻日”现象，是大气层中的冰晶造成的。地球大气层的这副“魔镜”给我们带来的这种奇观比较少见，另一种现象却天天上演，那就是日出。
　　清晨，旭日东升，我们激动地看着它，充满诗意地感叹：看哦，太阳在那里！
　　其实，太阳根本不在那里，它还在地平线以下呢。而这，也是大气层搞的鬼。原因当然还是光线折射的缘故：阳光通过大气层时，被大气层偏折了方向，阳光拐了个弯儿，射向我们的眼睛，让我们误以为太阳已经爬出了地平线。
　　
　　所以，就算地球完全遮挡住太阳、制造出一个本影区，也还是不管用，无论怎么遮挡，也架不住大气层“放水”。也就是说，任何时候，无论月球往哪儿躲，甚至就算是月全食发生的时候，月亮完全躲在了地球背后，它还是没能逃出太阳的势力范围，大气层的折射作用还是会使得月亮被阳光照到。
　　为什么是红光
　　大气层偏折了太阳光，以至于阳光拐了个弯儿，又照在了月球上，血色一片。但问题又来了，为啥偏偏出现的是红光呢？其实，这个问题跟“为什么早晚的太阳是红色的”在本质上是一样的。既然一样，那不如先简单说说，为什么早晚的太阳是红色的。
　　太阳光是由7种颜色的光合成的，只要用一块三棱镜就可以把那7种颜色的光揪出来。
　　常言道：“龙生九子，各不相同。”这7种颜色的光子也大不相同，仅仅是它们的体型（波长）就大不一样，红橙黄绿蓝靛紫，它们的身材一个比一个短小。
　　红光子的个头最大，早晨和傍晚，它们在穿过厚厚的大气层时，多数都能绕过大气分子，直达地球表面，所以早晚时的太阳是红色的。而其他颜色的光子因为身材短小，与大气分子相遇时，大部分被碰飞了，也许往左飞，也许往右飞，有的甚至往回飞，总之，除了红光子和部分橙光子外，大部分其他颜色的光子很难一路前行，直达大家眼中。
　　那么，为什么中午的太阳不是红色的呢？
　　
　　图4中，早晨和傍晚的阳光是斜射的，它们穿过的大气层很厚。中午的时候，阳光直射，穿过大气层的距离最短。这时，除了红光外，其他颜色的光多多少少也能穿过，并到达人们眼中，这么多颜色的光混合在一起，中午的太阳看起来自然不再是红色的。
　　知道了早晚的太阳为什么是红色的，我们就能理解，月全食发生时，为什么月亮是血红色的，而不是蓝色或绿色的。
　　其实，从本质上来说，如果月球上有嫦娥，那么，发生月全食的时候，嫦娥只不过是站在距离我们38万千米外的地方看日出而已。
　　“连环四月食”
　　了解了“血月”后，我们回过头来再来看看“连环四月食”。有报道称，“血月”在一年中会出现一两次，但“连环四月食”就非常罕见，两年内连续4个月都出现月全食的纪录，每次相隔6个月，500年来只有3次，第四次就在2014年的4月15日、10月8日，以及今年的4月4日和9月28日。
　　对于天文学研究而言，“连环四月食”其实并没有太大意义。不过是指连续两年内出现4次月全食，中间没有月偏食发生的现象，并不是连续4个月都出现月食。
　　就全球范围而言，连续发生月食甚至是月全食的概率的确比较少。比如有些年份一年内最多有3次月食，而且全都是月全食，有些年份则一次月食都没发生过。在17～19世纪这300年里就一次也没有发生过，在21世纪则会有8次。
　　也就是说，虽然月食发生的概率很不均匀，但连环月食的出现并不罕见，并非网上所说的500年只有3次。在过去的2000年里，大约发生过4000次月食，其中一共有248次“连环四月食”，即大约6%的月食属于“连环四月食”，这不算“非常罕见”。比如，1949年和1950年，1967年和1968年，1985年和1986年，2003年和2004年，2014年和2015年，都出现了“连环四月食”。这些数据也都可以查询到。
　　【责任编辑】赵 菲