我們的月亮是又大又美麗的衛星,她的直徑相當於地球直徑的1/4。和它的主星相比,這樣大比例的衛星,在太陽係裏是找不到的。
衛星當中最大的是木衛二,直徑雖有5100千米,但是和它的主星木星相比,僅僅是木星的1/29。月亮對我們的地球來說,與其說是大衛星,勿寧說她是副行星。
地球到月亮的平均距離約為384400千米。把30個地球一個個接排起來,才能勉強到達月球軌道。
月亮要用27天7小時43分11秒在她的軌道上繞地球旋轉一周(公轉),而月亮本身在這個時間裏恰好也旋轉一周(自轉換句話說,月亮繞地球公轉的時間和她自轉的時間相等,因此月亮永遠隻有一麵對著地球。在地球上的人們,不能看到月亮的背麵。
由於月亮沿軌道旋轉時有點兒擺,再加上從地球上觀看月亮的範圍分布很廣,所以能看到月球表麵。
新月和滿月
月亮雖然顯現出皎潔的銀光,但她本身並不發光,而是太陽光的反射。
由於月亮繞地球旋轉,位置時刻在變化,反射光的部分就有時增加,有時減少。從地球上看,月亮有時圓,有時缺。
月亮如果走到太陽和地球之間又是怎樣一種情況呢?這時太陽照著月亮的背麵,月亮和太陽一同從東方升起,又一同沉落於西方的地平線下,因此在地球上就看不到月亮,這時人們管她叫新月,或稱為“朔”。
從新月再稍微過一些時候,月亮就在太陽落下去的西方天空呈現出一條像線一樣的影子。接著就變成月牙,又變成了半月。
這個時候的月亮,處在與太陽和地球連線成直角的方向,她在星空中的位置由原來新月時的位置東移了90度。
一過了半月,月亮就越來越圓。從新月算起;經過十四五天,就變成了滿月。
滿月要在地球處於太陽和月亮中間的時候才出現。月球的軌道對地球的軌道略有傾斜,太陽光可以不受阻擋地照著月球表麵,所以從地球上能看到圓圓的月亮。
滿月一過月亮開始從西麵殘缺,漸漸地變瘦起來。如果把太陽和地球連成一條直線,而月亮恰好處在直角上的位置時,又變成了半月。這個時候的月亮直到午夜,才在東方天空出現。天亮以後,她仍停留在南方天空,到了中午才向西方沉落下去。
上弦和下弦
從新月變為半月時,和以上情況相反,月亮到午夜就在西方的天空沉落下去,這樣的半月叫做上弦月過了滿月以後的半月,叫做下弦。
過了下弦,月出的時間越來越晚,一般午夜過後才升起,這時黎明的東方,像彎彎的鐮刀一樣的月牙開始出現,天亮以後仍停留在天空,這種月亮叫做殘月。一過了殘月,月亮又慢慢瘦下來,這時就該迎接新月的來臨了。
月亮經過29天12小時又44分周而複始地從圓到缺、從缺到圓,古往今來,人們一直就把這個周期作為一個月,用它製定的曆法,就是陰曆或叫農曆。
月亮盈虧的周期比它繞地球一周的時間長兩天左右。這是因為月亮從新月開始轉一周又回到原來位置的時候,太陽已經離開原來的位置而又向前走了一大步的緣故。就是說需要晚兩天時間,才能追上太陽。不追上太陽,就不能成為新月。
滿月的光亮度
滿月發出的光從天文上說,相當於一個星等為-12.7等的星,或可比作一盞掛在5米遠處的25瓦電燈。乍一想來,滿月的圓麵正好是兩個半月,那末半月發出的光理應是滿月的一半。
實際的測量告訴我們,無論上弦還是下弦,半月發出的光度僅是滿月的1/12。這是因為,月亮照到地球上的光的強弱不僅取決於它的麵積大小,而且還與光傳播的方向、角度有關。滿月時,月亮與太陽、地球幾乎是“麵對麵”的,光直來直去,而上下弦時,日、月、地構成了處的角,地球在月亮的側麵。這樣光要弱得多。加上月亮上山和“海”的反照率(反射陽光的本領)相差懸殊,它們在兩半球分布並不對稱。上弦月要比下弦月亮6-7。正是這兩個原因,才出現了這種似乎令人想不通的奇怪現象。