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观星者说 | 天文知识科普

当夜幕降临

你可曾凝望——血月染红苍穹

地球在与光影共舞

彗星拖着冰晶长尾

化身跨越亿万年的“星际信使”

星云在深空晕染绚彩

宛如造物主挥洒的宇宙画布

跟随这篇推文

一起解码天空的密语

共同感知科学注解的宇宙浪漫吧

1

血月

当月亮浸染地球的霞光,月全食发生时,地球完全遮挡了直射月面的阳光,但月球并未消失于夜空,反而披上了一袭暗红色的神秘面纱。这种被称为"血月"的天文奇观,实则是地球大气层与阳光共同演绎的光影魔术。

图片来源:天协成员王浩涵于华南师范大学拍摄

月食的形成需要严格的天体几何排列:太阳-地球-月球精确排列在黄道面上,且三者成一直线。地球本影区直径约为月球的2.6倍,当月球完全进入地球本影时,月全食便拉开序幕。这种精准的直线排列每年最多发生3次,平均每1.5年可见一次全食。地月距离的周期性变化(近地点36.3万公里,远地点40.5万公里)直接影响月食持续时间。当月球经过近地点时,其轨道速度更快,全食阶段可缩短至不足30分钟;而在远地点附近,红月亮可持续显现100分钟以上。

月全食摄影图

图片来源:

【2018年月全食摄影图片】风光摄影_吴海强摄影博客_太平洋电脑网摄影部落月食一寸明:古诗文中的月食

地球大气层如同一个巨型光学棱镜,将波长620-750纳米的红光折射向月面。这种选择性透射源于瑞利散射效应——大气分子对短波蓝光的散射强度是长波红光的16倍以上。月面反射的"血色"实则是全球晨昏线区域大气折射的集合投影。

“月食一寸明”(图片来源:网络)

据《中国古代天象记录的研究和应用》记载,中国古代最早的月食记录见于殷商甲骨卜辞。现代天体力学彻底解构了这些神秘主义认知——通过分析古代月食记录,天文学家已精确推算出地球自转长期减速的速率:每世纪日长增加约1.8毫秒。2018年火星大冲期间出现的"超级血月",其亮度达到-12.5等,地面望远镜成功捕捉到月面矿物在红光波段的光谱特征。这种特殊光照条件为研究月壤铁钛含量提供了绝佳观测窗口。

2

彗星

彗星——太阳系的旅行者

在去年年底,彗星C/2023 A3逐渐接近地球,它的造访引起了众多天文爱好者的关注。在2024年10月的中下旬,它短暂地出现在日落后的西边天空,在天气晴朗的情况下,人们用肉眼很容易看到他。

彗星是指进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体,外观呈云雾状。彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分。彗核主要由凝结成冰的水、干冰、氨和尘埃微粒混杂组成。当彗星接近太阳时,彗核的物质升华形成的气体云就是彗发,而太阳风和太阳辐射压力将彗发物质吹离,从而形成了一条长长的彗尾。彗尾又分为“离子彗尾”和“尘埃彗尾”,“离子彗尾”由一氧化碳、氢、二氧化碳、碳离子气体组成,“尘埃彗尾”是在太阳光子的辐射压力下推斥微尘而形成。

一般彗星有两条以上的彗尾

图片来源:

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1763027048363205413&wfr=spider&for=pc

为什么我们只能在某些时候

看到彗星呢?

因为彗星会按照一定的轨道运动,当它们运动到近地点的时候,我们就有可能看到它们。彗星分为周期性彗星和非周期彗星。周期性彗星的轨道为椭圆形,所以他们能定期的回到太阳身边。周期彗星又分为短周期(绕太阳公转周期短于200年)和长周期(绕太阳公转周期超过200年)彗星,著名的哈雷彗星就是短周期彗星。非周期彗星的轨道为抛物线或双曲线,终生只能接近太阳一次,而一旦离去,就会永不复返。但彗星的轨道可能会受到行星的影响,产生变化,长周期行星可能会变为短周期行星。

彗星的消亡

很多时候,科学家观测到的一颗彗星最终并不能被人看见。其中一个原因是彗星是由冰、尘埃和岩石组成的太阳系小天体,但它们靠近太阳时,其包含的挥发性物质就会耗尽,最终成为惰性的岩石或尘埃团。也有一些彗星在太阳引力或与其他天体的相互作用下,可能发生分裂或者碰撞,最终成为碎石,彗星不复存在。

3

星云

星云——深空的浪漫

若宇宙是一幅画卷,星云就是其中最绚丽的“颜料”。它们是孕育恒星的摇篮也是恒星谢幕后的遗迹。星云(Nebula)是由星际气体和尘埃聚集而成的云雾状天体,主要构成成分是氢,其次是氦,还含有一定比例的金属元素和非金属元素。星云里的物质密度低,而星云的体积非常庞大,常常方圆可达几十光年。

星云就像宇宙的“育儿房”,在引力的作用下,气体、尘埃和其他物质逐渐聚集、挤压到足够的质量时,中心温度和压力急剧上升,引发核聚变,形成恒星。恒星形成后,会向星际空间抛射物质,这些物质又会成为新星云形成的原料。

“创生之柱”

图片来源:

http://xhslink.com/a/om6odSkk8lP8

星云为什么有颜色呢?

主要原因有三:一是星云中的气体元素在不同能量的激发下会发出特定的光谱线;二是星云中的尘埃会反射邻近恒星的光,增强星云色彩;三是星云的温度也会影响其颜色。温度较高的区域会发出蓝色或白色的光,而温度较低的区域则会发出红色或橙色的光。

猫眼星云

图片来源:

http://xhslink.com/a/3dUJZBV70mP8

那星云有哪些种类呢?

首先,根据发光性质,可分为发射星云、反射星云和暗星云。发射星云中,受附近高温恒星的紫外辐射激发而发光,主要呈红色(如玫瑰星云);反射星云散射或反射其里面或近旁的亮星的光而发光,通常呈蓝色(如昴星团周围的星云);暗星云则是厚密的尘埃云挡住背后的光,形成黑色剪影(如马头星云)。

其次,按星云形态可分为弥漫星云、行星状星云、超新星爆发后残剩的物质云等。弥漫星云形状不规则,呈漫散状,无明显边界(如猎户座大星云);行星状星云是老年恒星抛出的气体壳,呈环状或蝴蝶形(如猫眼星云);超新星遗迹则是恒星爆炸后的残骸(如蟹状星云)。

结语

探索宇宙的征程没有尽头

每一次对天文知识的分享

都是我们向浩渺星空迈进的一小步

期待与你在下一次的天文之旅中

继续揭秘宇宙的神奇