【中秋節】超級月亮、紅月亮、藍月亮都是啥？
中秋年年過，今年大不同。今年9月27日是全球華人共同的中秋節。28日，我國公眾將迎來今年最大最圓的月亮，又稱「超級月亮」，而美洲、歐洲、非洲、西亞部分地區的公眾除了能看到「超級月亮」，還能看到壯觀的月全食和「紅月亮」。
中秋節、超級月亮、月全食、紅月亮、十五的月亮十六圓，這些難得一見的月球天文現象集中在一起輪番上演，為我們觀月賞月提供了絕佳的機會。
超級月亮
一、什麼是超級月亮？
月亮到地球的平均距離約是38萬千米，但月亮繞地球運行的軌道並不是圓形的，而是橢圓形的。月亮離地球最近的距離約36萬千米，最遠的距離約40萬千米。
當月亮距離我們近時，看到的月亮大一些，當月亮距離我們遠時，看到的月亮小一些。9月28日月亮恰好運行到近地點，我們在地球上看到的月亮要比它位於遠地點時大12-14％。這一天我們有幸欣賞到比平時更大、更亮的月亮，也稱為超級月亮。
月亮-地球之間的距離示意圖。月亮分別位於近地點和遠地點
月亮位於近地點時，我們看到的月盤要比遠地點大約14%
二、超級月亮不罕見
超級月亮並非天文術語，它最早由占星師理查德·諾艾爾在1979年提出，他把它定義為當新月或滿月時月亮位於近地點附近的現象。當月亮位於近地點時正好出現新月，則稱為超級新月；當月亮位於近地點時正好滿月，則稱為超級滿月，但怎樣才算靠近近地點還沒有任何的官方定義。
因此，一些天文學家不贊同超級月亮的稱謂，因為從科學定義而言，叫做近地點滿月或近地點新月更為準確。但2011年3月19日的滿月，當時月亮離地球為一年中最近，也是最大的滿月，媒體報道普遍採用了超級月亮的稱謂，使超級月亮為大家所熟知。
超級月亮並不罕見，每年均會出現4～6次超級月亮，僅僅2015年就有六次超級月亮，分別為：2015年1月20日、2月18日和3月20日出現的超級新月，以及8月29日18:35、9月28日2:50、10月27日12:05（UTC）的超級滿月。
今年9月28日的超級月亮是一年中離地球最近的，地月距離為356,896千米。而2月18日的超級新月離地球僅比9月28日遠200千米，是今年的第二大超級月亮。但如果沒有對月亮進行長期觀測，並記錄月盤大小，僅憑肉眼偶爾看看月亮，我們很難覺察覺月盤大小的細微變化。
超級月亮可以是新月或滿月，分別稱為超級新月或超級滿月，超級滿月可見而超級新月不可見。
當滿月從地平線升起時，我們看到的月亮似乎比它升到天頂時更大、更明亮
三、2017年不見超級月亮
由於月亮繞地球的軌道是周而復始的，因此，每隔1年零1個月18天，即每隔383天，我們就會迎來這樣一次超級月亮，過去幾年和未來幾年的超級月亮分別出現在：
2011年3月19日、2012年5月6日、2013年6月23日、2014年8月10日、2015年9月28日、2016年11月14日、2018年1月2日。2017年將不會有超級月亮，因為滿月和近地點不能同時出現。
再展望更遠一些， 2034年11月25日的超級滿月距離地球僅為356,446km千米，在21世紀中首次出現月地距離小於356,500千米。而本世紀最近的超級滿月出現在2052年12月6日，屆時的地月距離為356,425千米。
月全食與紅月亮
一、月全食
今年的月全食發生在北京時間9月28日上午，即中秋節之後的第二天。由於月全食發生時正值中國的白天，因此我國境內的民眾不能觀賞到這次月全食。但北美、南美、非洲、西亞等地區的民眾將可以看到這次月全食。
月全食的成因很簡單，即當太陽、地球、月亮三者在一條直線時，地球擋住了太陽照射到月球的光，形成月全食。
月全食形成原理圖。當月亮運行到本影區域，就會發生月全食。
月亮本身不發光，只靠反射太陽光來顯示自己的存在。當月亮向著太陽的半個球面被照亮時，背著太陽的半個球面就是黑暗一片。
月亮繞地球運動，隨著月亮相對於地球位置的變化，使得它被太陽照射的一面，有時面向地球，地球上就看到整個月盤被照亮，此時稱之為滿月；有時背向地球，地球上看到整個月盤漆黑一片，此時稱之為新月。有時面向地球的亮的區域大一些，有時小一些，這就產生了娥眉月、上弦月、凸月等不同的月相。
由於月球繞地球運行的軌道與地球繞太陽運行的軌道不在一個平面上，並不是每次新月或滿月時，都會發生月全食。
月相的形成原因。
由於日地月的相互運行，太陽光在一個月中照亮月球的不同球面。地球上看到月面被照亮的部分，從陰曆月初完全黑暗的新月逐漸增大到上弦月，到月中出現滿月，之後被照亮的月盤逐漸變小至下弦月，直至月末再次出現新月。
二、紅月亮
從地球上看到的月亮是月光穿過地球大氣層看到的，它並不是真實月亮的顏色，而是經過地球大氣層散射後看到的月亮顏色。月光經過地球大氣後，一部分波長的光被散射掉，而另一部分波長的光可以直接穿過。
當月亮出現在低空時，月光幾乎穿過整個大氣層，大部分藍光被大氣散射掉，而紅光沒有被散射，這時的月亮看起來是紅色的。當月上中天時，月光穿過的大氣層相對較薄，這時月亮看起來是黃白色的。
當發生月全食時，雖然照向月亮的太陽光被地球擋住了，月亮表面無法直接看到太陽，但此時地球上的人們仍然可以看到月亮，不過此時我們將看到難得一見的「紅月亮」，西方也稱「血月」。
紅月亮實際上是光的折射造成的，因為地球有大氣層，當太陽光穿過地球大氣層時，波長較短的光被大氣散射掉，剩下波長較長的紅光由於折射照向了月面，所以地球上的人們看到的月亮就變成了「紅月亮」。
月食時發生的紅月亮現象實際上是光的折射造成的
三、藍月亮
如果同一個月份內看到兩次滿月，那麼第二次滿月被稱作「藍月亮」。
2015年7月的一個月內出現了兩次月圓之夜，一次發生在7月1日，另一次發生在7月31日。根據曆法計算，兩次滿月之間大約相隔29.5天左右，而我們採用的公曆中有的月份為31天，有的月份為30天，這就出現了一個時間差。這個時間差會導致一個月內可能出現兩次滿月，也會導致一年中有可能出現13次滿月。這多出來的滿月就是「藍月亮」，即意料之外的滿月。
藍月亮並非指藍色的月亮，而是在同一個月出現的第二次滿月
四、黑月亮
黑月亮的說法實際上2014年初才剛剛出現，之前我們從未聽說過。當然，黑月亮也不是天文術語，而是來自於巫術。與藍月亮相對應，當一個陰曆月中出現兩次新月時，月末出現的第二個新月被稱為黑月亮。
2014年1月，在月初和月末出現了兩次超級新月，其中第二次新月不僅是超級月亮，而且被稱為黑月亮。下一次黑月亮將出現在2016年10月30日。
關於黑月亮也有別的說法，例如每季度有四次新月，其中第三次新月被稱為黑月亮。據此說法，最近一次黑月亮發生在2015年2月18日的超級新月，因為這是自2014年12月冬至到2015年3月春分期間的第三次新月。而下一次超級新月的黑月亮將出現在2017年8月21日，屆時美國將上演日全食。
十五的月亮十六圓
一、為什麼十五的月亮十六圓
「人有悲歡離合，月有陰晴圓缺，此事古難全。」民間常有「十五的月亮十六圓」的說法，寓意好事不一定出現在你期望的時刻。據統計，過去10年間，中秋節的圓月出現在「十五」的有3次，出現在「十六」的有6次，出現在「十七」的有1次。所以，「十五的月亮十六圓」並不完全準確。
從上一個新月到出現下一個新月的周期稱為一個「朔望月」，陰曆初一出現的新月稱為「朔」，十五齣現的滿月稱為「望」。一個「朔望月」平均需要29.53天，月亮從新月、上弦月逐漸長大為滿月，而後又逐漸瘦下去成為下弦月，之後成為一彎殘月。
為什麼會出現「十五的月亮十六圓」呢？
這是因為月球繞地球運行的軌道是橢圓形的，因此月球在不同位置公轉的速度快慢並不相等。月亮離地球近時公轉速度快一些，離地球遠時公轉速度慢一些。「朔」之後平均要經過14天18小時22分才出現「望」，一個「朔望月」所需最長時間與最短時間相差13個小時。因此每個月滿月出現的時間也有差異。
如果「望」以前月亮走得慢，那麼從「朔」到「望」需要的時間可能是16-17天，所以會出現十五的月亮十六圓，甚至是十七圓的現象。一般來說，滿月出現在農曆十四、十五、十六和十七都是正常的，其中以農曆十五、十六居多。
今年農曆八月中「望日」出現在農曆十六，因此與去年一樣，今年中秋仍然會出現「十五的月亮十六圓」 的天象。而且未來4年將持續如此，一直到2020年才能在中秋之夜欣賞到最圓的滿月。
二、真實的月亮
月球表面的岩石主要由各種硅酸鹽礦物和金屬氧化物組成，包括氧、硅、鐵、鈣、鋁等元素。看到嫦娥一號和二號衛星拍攝的月球照片是黑白色的，很多人好奇為什麼沒有發布月球的彩色照片。實際上，黑白色才是月球的真實顏色。
月球上顏色較深的黑斑，看起來很像地球上的海洋，是玄武岩岩漿冷卻後填充的大型平原，顏色比較黑，對太陽光的反射比較弱，看上去比周圍月陸區暗一些。月球上一共有22個主要的月海，包括雨海、靜海、雲海、冷海、風暴洋等。
除月海外，月球上顏色較淺的部分好像地球上的「陸地」，被稱為月陸，月陸平均海拔高出月海2～3千米，所以也稱月球高地。組成月陸的岩石主要是斜長岩，它們的顏色比較淺，看上去比月海明亮。月陸的年齡比月海更古老，遭受小天體撞擊的幾率更高，因此地形更加崎嶇。
（出品：科普中國；製作：中國科學院國家天文台鄭永春、陳潔、孔嘯、張碩；監製：中國科學院計算機網路信息中心；「科普中國」是中國科協攜同社會各方利用信息化手段開展科學傳播的科學權威品牌。轉載請註明「來源：科普中國」。）
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