今年夏天,自1918年以来,第一次有日全食横贯美国大陆。8月21日,北美洲的每个人都能看到月球从太阳前方经过,遮挡住部分或全部阳光(具体取决于你居住的地点)。俄勒冈州林肯市附近的人们将在太平洋夏令时间上午9:05左右看到日全食。然后,全食带向东倾斜,将于美国东部夏令时间下午2:43结束在南卡罗来纳州。
但是等等——如果月球从东方升起,从西方落下(或者差不多是那样),为什么日食的阴影会从西向东移动呢?密苏里大学的天文学家Angela Speck说,答案在于视角。
从地面仰望天空,我们可以看到月球(以及太阳和星星)从东向西划过,就像它们在我们周围顺时针方向移动一样。
Speck说:“这几乎就像我们是地心说的。”他指的是一种过时的观点,即太阳和月亮围绕我们自己的淡蓝色圆点旋转。“我们认为地球是静止的,一切都在围绕我们运动,但实际上并非如此。”
所以,让我们退一步,从一个与我们习惯的不同视角来想象地球和月球的运动。
月球之所以在东方“升起”,是因为地球是逆时针旋转的。从顶部俯瞰,看起来是这样的
在上图所示的示意图中,仅仅因为地球的自转方式,“A”会比“B”更早看到月球在地平线上。“B”正在侧视图中再次观察,你可以看到“A”在“B”的东边。
所以,这就是为什么月球、太阳和星星会从东方升起。但是,别忘了月球也在运动。它以逆时针方向绕地球运行,就像这样
从侧面再次观察“A”和“B”,你会发现月球实际上是先从“B”前方经过,在西方。“B”现在是西方。这就是为什么日食的阴影会从西向东移动。
地球的自转速度约为每小时1,040英里,而月球绕地球运行的速度约为每小时2,100英里。这意味着日食的阴影将以2,100-1,040=1,060英里/小时的速度向东移动。
如果月球的运行速度是地球自转速度的两倍,为什么它从来不会赶上我们,而是在西方升起呢?这是因为月球必须在一个比地球周长大得多的圆圈中运行——月球绕地球运行一圈需要27天。部分原因是地球也在旋转。这个动画(从0:04到0:14)有助于解释这一点
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