總之,日食如果發生,那麼必定在農曆初一;月食如果發生,那麼一定在農曆十五、十六(有時十七)而反過來卻並不是每個農曆初一都發生日食,也並不是每個月半都出現月食。
在月食過程中,月亮完全進人地球本影,發生的是月全食;在月食過程中,月亮始終隻有部分進人地球本影,發生的是月偏食。和日偏食一樣,月偏食隻有初虧、食甚和複圓,而沒有食既和生光的階段。
地影很長,大約是140萬千米,它伸展到月球軌道處的截口直徑大約是9100千米,比月亮本身還粗大得多,所以月亮能進人地球的本影。對月食來說,不需要考慮地球的偽本影,也就是說,地影決不會僅僅擋住月亮的中央部分而留下月輪的一圈邊緣,這就是永遠不會發生“月環食”的原因。
如果月亮隻是進入了地球的半影,而沒有進入地球本影,那麼按理說這也是一種“食”,它叫做“半影月食”。但是,事實證明,這時月亮變暗很少,人們的肉眼發現不了,所以也就很少關心它,而且一般也不把它叫做月食了。
日月食現象的主要差別
日食和月食的顯著差別是:
日食從太陽的西邊緣開始,月食卻從月亮的東邊緣開始。日食先從太陽西邊緣開始的原因已經在前麵講了。至於月食總是從月亮東邊緣開始的理由,是因為月亮繞地球公轉的運動方向是白西向東的緣故。月亮總是朝東跑,所以進人地影時,也總是它的東邊緣先進去,於是缺口就從東麵打開。
發生日食時,能看到它釣地區比較小。而發生月食時,則有半個地球表麵上的觀測者都可以同時看到它。這是因為一旦地影遮住了月亮;那麼隻要能看見月亮的人,也就都能見到這幅地影掩月的景象。也就是說,麵向著月亮的那半個地球上的人可以同時看見月食。
發生日食時,不同地方看到不同的日食景象。而發生月食時,半個地球上的人見到的月食情景是完全一樣的,而且不論什麼人,看到月食的各個階段(例如初虧、食甚、複圓等)的發生時刻也都分秒不差,完全一樣。這一點的道理和上麵講的第三點是一樣的。
日全食的時間很短,最長的日全食也隻有7分多鍾。月全食的時間卻長得多,有時可以長到將近3小時40分鍾。
日月食的周期性
周而複始地、重複地做一連串相同動作的運動,叫做周期運動。周期運動的例子是很多的。例如鍾擺的擺動,唱片在唱機上的轉動,音叉受敲擊後發出聲音時的振動,蒸汽機活塞的往返運動等等,都是周期性的運動。而完成那一連串運動中的每個單次運動所花費的時間就叫做它的周期。例如鍾擺的擺動周期是1秒鍾(也就是說每擺動1次花費1秒鍾密紋唱片每分鍾在唱機上轉33周,所以它的轉動周期是1/33分。
地球周而複始地繞太陽轉,這就是一種周期運動。每轉一圈是一年,也就是說地球的公轉周期是1年。月亮周而複始地繞地球轉,它的圓缺變化周期就是農曆的1個月,所以月亮的朔望周期就是1個月。
日月食是由於月亮和地球的周期性的公轉運動造成的,所以它同樣具有周期性。也就是說,每次食之後,經過一定時期,就又出現一次情況很類似的食。
日月食的周期大致是6585.32天,它等於18年零11士天,或18年零101天(如果這段時間內有4個閏年,那麼就是18年零11天,如果有5個閏年,就是18年零10天最早發現這個周期的是古代的巴比倫人。這個周期叫做“沙羅周期”,“沙羅”的意思就是“重複”。如果你某一天在北京看到了一次日全食,那麼過了18年零10天後,(我們假定這段時間內有5個閏年),是不是你又可以在北京再看到一次相同的日全食呢?
回答是:不!那時,在北京並不能看到這樣日全食了。
沙羅周期是正確的。那麼,問題出在哪裏呢?
我們想起了地球的自轉。某一次日全食時月影投到了地麵上,它掃過了北京,使北京位於全食帶內;經過了一個“沙羅周期”,同樣的日食確實又發生了;但是由於地球的自轉,這一次月影卻不再掃到北京了,北京將位於全食帶之外,因此這一次日全食北京不能看到!