第2章 日食与月食的天文景观

每过一段相当长的时期，太阳会掩映于一片黑暗之中，此时它会变得越来越小，过了一段时间后，就形成了一弯细牙，并最终消逝。此刻，在天空中太阳消失的地方，会形成一个周边被昏暗的光环所围绕的黑色圆轮。而同时，地面上也逐渐昏暗下来，冷风阵阵袭来，鸟儿们纷纷归巢，人类曾被这一情景吓得不知所措，不知道发生了什么事。

人类曾认为这一定是“天狗”或“神龙”在吞食太阳，太阳不会再出现了，严冬和黑暗即将来临，地球上，包括人类在内的所有生物都将灭亡。而事实上，这一切都不曾发生，几分钟之后，太阳又重新在它消失的地方露出了笑脸，并且越来越大，不一会儿，又像往常一样光芒四射地高悬于天空中。

这究竟是怎么一回事呢？天文学家们经过研究，发现日食出现的时候，天空会变暗，并伴随有星辰的出现，但月亮却并未出现。这是因为日食总是发生在月亮自西向东，超过了太阳，并在天空中呈现出新月形的日子里。当月亮从太阳面前经过时，会将太阳全部遮住，于是我们此时就看不见太阳了。不久，当月亮移走后，太阳又会再次出现在天空中。

当月亮从太阳面前经过时，月影投射到地球上。它投影在地球上的面积很小，只能遮住地面上一小片区域，这一小片区域只有约160千米，甚至更小一些。也就是说，你也许有可能看到整个太阳消失，但几千米以外的另一些人也许看到的是月亮只遮住了太阳的一部分，这就是“日偏食”，而更远地方的人们则有可能根本看不到日食。随着月亮的运行，月影也将在地球表面不断变化着位置，但它在地面上所经过的面积加起来也不过是地球表面的一小部分而已，而且无论在什么地方，它最多只持续7分钟左右。太阳和月亮不管处在天空中的什么位置，看上去大小都不一样。因为月亮比太阳要小一些，所以当它处于地球和太阳之间时并不能将太阳完全遮住，而此时，我们将会看到在月亮阴影的周围产生一圈耀眼的光环，它就是我们通常所说的“日环食”。

在某些时候，还会出现月食。这种现象只发生在满月的日子里，而此时太阳和月亮分别处于地球的两侧，并成一条直线。因为地球比月亮大，因此它的投影也比月亮的投影大。当地球的投影可以遮住整个月亮时，于是就有可能发生月食。而这时，正对月亮一侧的人们都能看到月食。月食的持续时间也比日食要长些。此外，月食并不是每个满月的时候都会出现，这是因为月亮与太阳的运行轨道和周期不同。通常，在满月的日子里，地球的投影是从月亮的上方或下方经过。而只有当太阳和月亮处于同一条线时，才会出现月食。

古时候，人们不懂得月食发生的原因，像害怕日食一样，对月食也心怀恐惧。外国有传说，16世纪初，哥伦布航海到了南美洲的牙买加，与当地的土著人发生了冲突。哥伦布和他的水手被困在一个墙角，断粮断水，情况十分危急。懂点天文知识的哥伦布知道这天晚上要发生月全食，就向土著人大喊：“再不拿食物来，就不给你们月光！”到了晚上，哥伦布的话应验了，果然没有月光。土著人见状诚惶诚恐，赶快和哥伦布化干戈为玉帛。

公元前2283年的美索不达米亚的月食记录是世界最早的月食记录，其次是中国公元前1136年的月食记录。月食现象一直推动着人类认识的发展。早在1881年前，中国汉代天文学家张衡就弄清了月食原理。公元前4世纪，亚里士多德观察月食时看到的地球影子是圆的，从而推断地球是球形的。公元前3世纪的古希腊天文学家阿利斯塔克和公元前2世纪的伊巴谷都提出通过月食测定太阳—地球—月球系统的相对大小。伊巴谷还提出在相距遥远的两个地方同时观测月食，来测量地理经度。2世纪，托勒密利用古代月食记录来研究月球运动，这种方法一直延用到今天。在火箭和人造地球卫星出现之前，科学家一直通过观测月食来探索地球的大气结构。