超级月亮(Supermoon)是一种新月或满月时月亮位于近地点附近的现象,月亮位于近地点时正好出现新月,称为超级
新月;月亮位于近地点时正好满月,称为超级
满月。由于月球以椭圆形轨道绕行地球,月球和地球间的距离不断变化,因此满月发生时月亮离地球越近,人们看到的满月也就越大。而新月发生时,月亮以黑暗的一面对着地球,并且与太阳同升同没,人们难以用肉眼看到它,更遑论注意到超级新月比普通新月更大,所以超级新月很少提及。在一些语境下,超级月亮指的就是超级满月。
概述
理查德·诺艾尔在提出超级月亮的概念时,认为满月或新月在其最接近地球的90%范围内被称为超级月亮。但是由于这并不是一个严格的天文概念,所以目前,究竟月球到地球的距离为多少范围以内的新月或满月才可以称之为“超级月亮”,也没有一个标准的定义。
另一种广为接受的定义是,地月距离小于36万公里的满月可以称为“超级月亮”。在这种定义的基础上,有人又将地月距离小于35.65万公里的满月称为“超-超级月亮”。从这样的定义来看,超级月亮并不罕见,每年均会出现4-6次超级月亮,超级新月和超级满月大致各占一半。
图:2022-2025年地月距离图示。实线代表月亮与地球的距离,红点代表满月,红叉代表新月,靠近下方的红点意味着超级满月,靠近下方的红叉意味着超级新月
不过,观测“超级月亮”最好的时机是月亮刚升起或快落下时。这时的月亮处于地平线附近,在参照物存在的情况下,因为心理效应的原因看起来会显得更大。
超级月亮会比最小的满月亮30%、大14%,比平日的满月亮16%、大7%。其实,如果在一个晴朗的冬夜,在远离城市灯光的情况下,人们所能看到的满月要更亮。但是,若在城市附近观测,受到城市灯光的影响,此次超级月亮与平日满月的差异很难被区别开来。如果云或雾霾存在,那么更没有亮度差异可言。
产生原理
月亮到地球的平均距离约是38万千米,但月亮绕地球运行的轨道并不是圆形的,而是椭圆形的,而且椭圆的离心率也在周期性变化。据测量,月球位于近地点时,与地球的距离在35.64~37.04万千米之间,平均距离为36.3万千米,而位于远地点时,平均距离为40.6万千米,两者相差达到10.41%。
当月亮距离我们近时,看到的月亮大一些,当月亮距离我们远时,看到的月亮小一些。要是距离差距不是很大,比如几十公里或者几百公里,一般人不会有明显的感觉,但是近地点和远地点相差5万多公里,就有了比较明显的差异。
因为月球是地球的唯一卫星,它受到地球的引力而运转,而地球又是受太阳的引力而运转,所以说月球运转到某一个点或任意一个点要受到的是来自空间中不同天体综合引力的影响,而这个引力有大有小,是一个很复杂的体系,所以月球绕地运行的轨道也比较复杂,近地点一直会变。
“超级月亮”的产生有两个关键点,一个是最近,一个是最圆。如果月亮恰好运行到近地点或者临近近地点时满月,我们在地球上看到的月亮要比它位于远地点时大12.5-14.1%,就会欣赏到比平时更大、更亮的月亮,很多人也就将其称为“超级月亮”了。
月球轨道上距离地球最近的那点我们称为“近地点”,反之则是“远地点”。月球每绕地球旋转一圈,都会经过一次近地点一次远地点,平均每27.55455日经过一次,这种月球连续两次经过
近地点(或远地点)的时间间隔便是
近点月(27.55455日)。两次满月之间大约相隔29.53天左右。由于每个月月球运行到近地点的时间和满月的时间都可以精确计算,利用他们各自的运行周期,就能够计算出何时能够看到“超级月亮”。
在月球绕地球运动的一个运行周期中,如果有“超级月亮”出现,也往往不是出现在月亮离地球最近的时候,近月点和满月的出现会有一个时间差,1个小时以内、或数个小时的情况都有可能出现,这个时间差越小,从理论上将看到的月亮就会越大。当然,肉眼看上去,很难看出有什么差别。
发生日期
朔望月与恒星月的汇合
在推算“超级月亮”发生日期之前,先看看月球的几个运行周期:
以周围的恒星为背景,月球的公转周期是27.32天,这称为
恒星月,每次恒星月月球会经过椭圆轨道的近地点。但是以日地连线为参考,月亮的阴晴圆缺周期性变化为29.53天,这称为
朔望月。这两者产生差异主要是前者还差地球在这一个月里走过的路程。 假设让月球从地球和太阳之间(此时月相为新月)开始公转,27.32天后,月球公转地球一周,但是因为地球在这段时间内,也围绕太阳转动了一个角度,因此,月亮还得再转两天左右,才能重新回到地球和太阳之间,把月相回到新月。即两个新月月相之间的天数是29.53天,同理,两次满月之间也是相隔29.53天。地球公转和月球公转的角速度差决定了朔望月的周期
根据
历法计算,14个朔望月与15个恒星月非常接近。也就是月球每经历14次圆缺(即天文学中的14个“朔望月”,合413.4天,大致相当于农历14个月),在第14次最圆的时候,又差不多同一时候又经过或者临近了第15个恒星月的近地点。也就是说,每隔1年零1个月18天,即每隔413天,迎来这样一次“超级月亮”。但有时,这种计算的前后一个满月时也会出现临近近月点的情形,这些年很多人也将这样的满月叫做“超级月亮”。
超级月亮与月食——沙罗周期
月球的公转轨道平面称为白道面,它与黄道面存在5°左右的夹角,这使得月球的公转更为复杂,不能像上节那样用粗略的27.32天的月球公转周期来简单概括。白道面与黄道面的两个交点分别称为升交点和降交点,月球两次经过升交点(或降交点)的运动周期称为
交点月。白道面的取向不是固定不变的,每年转动大约20度(周期为18.6年),这使得白道与黄道的交点不断移动。另外,月球两次通过椭圆轨道的近地点的周期称为近点月。椭圆轨道的近地点也会进动,所以近点月、交点月和恒星月各不相等。经测定,交点月的周期为27.21222天,近点月的周期为27.55455天。
图:月球的公转轨道(白道)与地球的公转轨道(黄道)存在5°夹角 | 图源:timeanddate
在估算超级月亮的周期时,我们要找的是朔望月和近点月的近似最小公倍数
14 × 29.53059 = 413.428 天
15 × 27.55455 = 413.318 天
中间差了两个半小时。如果估算日月食的周期,我们要找的则是
朔望月和
交点月的近似
最小公倍数,会得到
223 × 29.530588 = 6585.32157 天
242 × 27.212220 = 6585.35724 天
中间只差了50分钟。这个6585.32天可以换算为18年11.32天,称为
沙罗周期,它对应日月食发生的周期,一个沙罗周期会发生43次日食和28次月食。巧合的是,它与239个近点月接近
239 × 27.55455 = 6585.54 天
它与沙罗周期只差5个小时。所以如果月亮在近地点附近发生了一次超级月食,那么经过一个沙罗周期后,月亮也会近似运行到近地点附近,并发生月食。
历次现身
2011年
2011年3月18日傍晚,在美国洛杉矶亨廷顿海滩(Huntington Beach)上空,一轮明月刚刚升起,在摄影镜头中,一架客机恰好与月亮擦肩而过。美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,缩写NASA)发布消息说,3月19日,月球到达19年来距离地球最近位置,它与地球的距离仅有35万多公里。3月20日凌晨,2011年最圆最大月亮出现在夜空中,中国境内天气晴朗区域都观赏到了这轮满月。
2012年
2012年度最大最圆的月亮(又称“超级月亮”)在5月6日(农历四月十六)晚现身夜空。5月6日11点35分望时刻,天空中出现了“超级月亮”,月相达到满月,呈最圆状态,中午12点,月球又恰巧到达近地点,此时月球距离地球为全年最近时刻,所以月亮的视直径最大,这也是2012年的最大满月。
2013年
2013年6月23日(夏历五月十六)19时11分月球过近地点,距地球356991km,紧接着21分钟后即19时32分又迎来月圆时刻(望),这便是2013年最大最圆的月亮,也就是“超级月亮”。
夏历五月十六,迎来了2013年最圆最大的超级月亮。19时12分,月球与地球相距为全年最近,月亮看上去最大。19时32分,月亮、地球和太阳排成近似直线,月亮最圆。有网友说,天地美到极致的时候,竟然让人感动。
2014年
作为2014年最为期待的天象之一,年度最大最圆的这个超级月亮在8月11号凌晨2点钟现身。根据测算,凌晨1点42分左右,月亮距离地球最近,是月望的时刻,是月亮最圆的时候。比正常时的月亮要大12%左右,亮度也有所增加。
2015年
2015年有六次超级月亮,2015年9月28日出现的超级月亮是这一年距离地球最近的一次。
2015年9月28日,“超级月亮”与 “中秋圆月”“喜相逢”。
2017年
2017年12月3日,地球人再次观赏到“超级月亮”。这次的“超级月亮”不仅是2017年最大的满月,也是近80年来的第八大满月。以2016年11月的“超级月亮”为例,月球当时距离地球仅35.7万公里,是自1948年以来与地球“靠得最近”的一次。而与一般的满月相比,“超级月亮”看起来明显更大,亮度则会高出30%。
天文学家称,12月3日的满月也是2017年最后一次满月,它会比2017年6月9日的最小满月大14%左右。
2017年12月3日晚,全球再次迎来“超级月亮”。12月的满月又叫“冷月”,2017年的“冷月”比往年距离地球更近,比通常要大上14%,亮度增加30%。
2019年
2019年会有3次超级月亮,时间分别是1月21日、2月19日和3月21日。其中,第2次观赏效果最佳。
2019年2月19日17时02分43秒,“超级月亮”与元宵节相逢。
2019年3月21日将现身天宇,21日9时43分为“望”,此时月亮呈现“最圆”。
2020年
2020年一共有四次“超级月亮”发生,分别在2月9日、3月10日,4月8日和5月7日,其中,4月8日和3月10日的这两次还分别是年度“最大满月”和“第二大满月”。3月10日的满月发生在农历十七,最圆时刻出现在10日1时48分,而同日14时30分,月球又过近地点,这是月球距离地球全年第二近的时刻,此时月亮的视直径很大。
2020年4月8日,夜空出现超级月亮,月亮近地点与望月仅相差8小时26分,且地球距离月亮是全年最近的,公众目睹到月亮的视直径是全年最大的。
2021年
2021年4月27日,年度第二大满月将现身夜空,中国感兴趣的公众可在27日入夜后至28日凌晨观赏到。
2021年5月26日,“超级月亮+红月亮+月全食”组团亮相。据天文学家介绍,当月亮、地球、太阳三者在宇宙中的位置在一条直线上时,地球的影子将月亮挡住,就会发生月食。恰巧,本次月全食也是2021年满月中月亮最大的一次,可以说是“超级月亮”带食而升。
观赏地点:天色晴朗时,中国除了西北部部分地区,大多区域都可观赏到月食,但月全食只有东部地区才能看完整。
观赏时间:北京时间19:11全食开始,19:25全食结束,20:52偏食结束。
5月26日当天,中国部分城市的月出时间是(按先后排列):上海18时44分,深圳18时58分,广州19时02分,哈尔滨19时04分,北京19时27分。
2021年5月26日北京时间约10时,月亮运行到距离地球的最近点,两者相距只有357311千米,满月视直径达到33.5角分,全年最大,比任何时候的太阳视直径都大。5月26日19时14分,太阳、地球和月球形成一条直线,发生月全食(望)。此时,月亮刚好处于近地点,且与月亮最圆的时刻只差9小时,称之为超级月亮名副其实,这也是2021年第二次超级月亮。
2022年
北京时间2022年6月14日19时52分,2022年第一个近地点附近满月,超级月亮”现身。6月15日7时23分月球过近地点;2022年度“最大满月”出现在7月14日(农历六月十六)。
2022年7月14日凌晨,将出现2022年最大的超级月亮,中国各地都可观赏到。最佳观察时间是7月13日晚上至14日凌晨。2022年的超级月亮(满月),是在北半球2008年以来地平高度最低的满月。
2023年
2023年有13个满月(望)。其中公历8月中会出现两次满月(8月2日和8月31日)。
8月2日凌晨2时32分,月球、地球和太阳排成近似一条直线,此时月亮最圆。当天13时52分,月亮距离地球最近,两者相距只有357311千米,月亮视直径最大,角距达到33.4角分,比太阳全年任何时候的视直径都大。
2023年度“超级月亮”发生在8月31日,视直径达32.95角分。8月2日、8月31日、9月29日可以连续看三个大月亮。其中9月29日的满月发生在月出后不久的17时57分。最小满月发生在2月6日,视直径为29.83角分。本年度最大满月比最小满月大10.12%。
2023年8月30日,2023年最大“超级月亮”将现身夜空。月球在8月30日23时54分通过近地点(距离地球约35.7181万千米),此时月亮的视直径最大,为观赏的最佳时刻。
2023年9月29日,中秋月是本年度第三大满月,也是“超级月亮”。
2024年11月16日凌晨,农历十月的满月将现身夜空,这是2024年第四次、也是最后一次“超级月亮”,可于15日和16日晚欣赏。
2024年
2024年8月20日凌晨,2024年首个“超级月亮”将现身夜空。满月时刻出现在20日2时26分,月球过近地点时刻出现在21日13时。接下来的三次分别出现在9月18日、10月17日和11月16日。其中,9月18日的这次‘超级月亮’是本年度最大的一轮满月。“超级月亮”与中秋满月几乎完美重合,平均每60年才会出现一次。
2024年年10月17日,出现2024年最大的超级月亮,我国可观赏到最圆的超级月亮。据介绍,月亮最近地球发生在当天8时51分,两者相距357174千米;月亮最圆(望)出现在19时26分,月亮的视直径达到33.43角分,比太阳在全年任何时候的视直径都大。在南美洲和非洲的一些国家,目睹不到2024年最圆最大的超级月亮。
未来趋势
1、有天文学专家计算,2034年11月25日的“超级月亮”距离地球仅为356,446km千米,在21世纪中首次出现月地距离小于356,500千米的情形,即本世纪首次出现“超-超级月亮”。而本世纪最近的“超级月亮”出现在2052年12月6日,届时的地月距离为356,425千米。
2、网上有声音说,未来,“超级月亮”、“超-超级月亮”将会变得越来越小,因为月球正以每年3.8厘米的速度远离地球。从理论上讲未来一个月球运动的大周期和上一个大周期相比,“超级月亮”和“超-超级月亮”的确是会变小,但是就是算到1万年以后,也才380米的差距,另外就是以一年1米的速度远离计算,1万年也才10公里,而这样的近地点差距,满月时月球的大小给人的视觉根本不会有差异。
社会影响
网络传言
每次“超级月亮”来临,网络空间中就流传着“超级月亮”导致地球灾难的声音。一种令人恐慌的说法是:由于地球和月球之间“靠得太近”,月球的引力增大将会使得地球的板块受到影响,从而诱发大规模的地震、火山、海啸等自然灾害。另外,“超级月亮”也会引发地球上的不寻常天气。
有好事者称,1955年、1974年、1992年、2005年、2011年都曾出现过超级月亮,都未给人类带来好运,极端气候事件层出不穷。例如, 月球于1938和1955年到达近地点时,美国和澳大利亚当时分别遭飓风和水灾肆虐;1974年的圣诞节,澳大利亚遭遇了史上最强飓风“特蕾西”;2005年1月,在超级月亮出现前的两周,印尼发生了大规模的海啸,造成千上万人丧生;2011年3月8日,河南周口市太康县、扶沟县、西华县交界处发生4.3级地震,3月10日,云南盈江县发生5.8级地震,3月11日,日本东海岸附近发生了9.0级地震并引发海啸。有很多人把这些灾难和“超级月亮”扯到了一起。
问题是,它们之间真的有必然的联系么?
专家辟谣
实际上,“超级月亮”、“超-超级月亮”的出现实际上是一个较为正常的天文现象,重复性和可见性都比其他天体现象更强,每年我们都可以看到“超级月亮”的出现。
经过以亿年为单位的时间磨合,地球和月亮已经形成了稳定的地月系统,因此就是运行到近地点也不给地球造成灾难,目前也没有任何证据可以支持这样的结论。
国际射电天文学中心的专家彼得·惠勒(Pete Wheeler)也表示,“超级月亮”和地震以及火山喷发没有任何必然的联系,即便有火山和地震发生,也主要是因为地球自身的原因。
中国科学院上海天文台前任台长、著名天文学家赵君亮研究员说:“地月之间的距离远近确实会影响地球潮汐,但地震是地球内部的板块运动。”
天文教育专家、天津市天文学会理事赵之珩表示,目前还没有证据表明,地月距离与地震或者火山喷发有何关联,即便有火山和地震发生,也是因为地球自身的原因。当前科学界公认的是,地月之间的距离变化只会影响江海的潮汐。
中国地震局地球物理研究所专家曾研究了1900年以来死亡千人以上的灾害性地震的时间序列和喷发指数4级以上的大规模火山喷发的时间序列:到2011年3月中旬,1900年以来死亡千人以上、万人以下的地震事件总计108次,平均每年发生一次,死亡万人以上的地震事件总数为31次,平均每3.5年发生一次。从时间轴上看,此类地震发生分布比较均匀,与所谓“超级月亮”之间并无明确的对应关系。
并且一些巨灾如智利特大地震及其引发的巨大海啸,并不是发生在“超级月亮年”的1955年,而是1960年;1976年灾难性死亡24万人的唐山大地震、2008年死亡8万多人的汶川大地震和2010年发生的死亡22万多人的海地地震也都不是发生在所谓的“超级月亮年”。
作为太阳系的一部分,很多科学家们并不否认太阳系中星际运动给地球会造成一些影响,目前世界有不少科学家也正在从事这个方面的研究,但是目前并没有证据表明月球的运行会给地球造成灾难。月球运动虽然会改变地球的潮汐大小,但是不会改变太多。“超级月亮”出现时,由于月球距离地球更近,因此会导致更大一些的潮汐出现,但是一般观测者不会有太明显的感觉,也不会造成严重的自然灾害。
一种观点认为,地球内部有一部分是液态的,因此那里也会产生潮汐运动,有人认为地球内部的潮汐运动是诱发地震的原因之一,而这个除了受到太阳的影响之外,显然也要受到月球运动的影响,“超级月亮”则会带来最大的影响。但是这种说法目前也还缺乏充分的科学依据。