中秋的“超级月亮”,还是“十五的月亮十六圆”吗?

9月27日是人月两团圆的中秋佳节,今年的中秋月与超级月亮和月全食相连,十分罕见。当“超级月亮”撞上浪漫中秋,一起来看看吧!

1. 今年的中秋依然是“十五的月亮十六圆”吗?

根据中科院上海天文台的2015年美国天文年历中太阳系天体列表的天体位置结果来看,在9月27日(即农历八月十五中秋节),月球与太阳在地心赤道坐标系中赤经位置之差为10小时59分,而9月28日(农历八月十六)的结果为11小时15分。

理论上,如果这个数字接近12小时,并且考虑这两个天体赤纬位置之差为零,月球和太阳在天球上就正好处于地球的二侧、并且与地球一起组成了接近于三点一线的分布。因此,上述数字结果表明,在9月28日,相比其前一天,月、地和日三天体应更接近三点一线分布,届时从地球上看月亮,面向地球的月面上将会有更多的部分被太阳光照亮。再看9月29日(农历八月十七),上述月球与太阳的赤经位置之差为12小时49分,比前一天的值稍微更偏离12小时。所以,2015年的中秋依然是十五的月亮十六最圆。

2. “超级月亮”是什么,是怎么形成的,多久发生一次?

所谓“超级月亮”,是指当我们看到满月的同时,月球在天球上的位置正好位于其绕地球公转的椭圆型轨道的近地点上,此时从地球上看到的月亮不仅是满月,而且是最大最圆的满月。

由于地月之间的平均距离为384400公里,而两者间平均最远距离和平均最近距离分别为405500公里和363300公里。根据前述的太阳系天体的列表位置,我们可得知2015年9月28日,地月间的实际距离为356900公里,比上述两者间平均最小距离还要少6400公里,而这个数字也是2015年地月间的最近距离。到时,如果遇上好天气,人们可望在地球上看到的圆月将会比上述在地月平均距离上看到的满月增大约13%,这就是我们将能看到的“超级月亮”。

事实上“超级月”亮并不是罕见现象。由于月球每个月都要绕地球公转一圈,也就是说,月球每个月都会有一次到达近地点位置。

可以估计,平均每经过大约413天,就会出现一次所谓的“超级月亮”,只是每次“超级月亮”的发生,地月之间的最近距离会略有变化。

3. “超级月亮”就是月全食吗,肉眼可以观测到吗?

从上述“十五的月亮十六圆”的讨论中我们可以知道,如果某个时刻,在地心赤道坐标系中,上述月球和太阳在天球上的瞬时赤经位置之差接近12小时,同时,如果这两天体的赤纬位置几乎相等,那么,此时月球由于其绕地球的轨道运动而会进入到了地球背向太阳光的阴影区中,这就意味着此时月球从满月进入到了月全食的发生。因此,根据前面所述,“超级月亮”现象要求在此现象的发生时刻,月球必须正好位于其绕地球椭园型公转轨道的近地点上,而月全食可以发生在月球绕地球椭园型公转轨道的任何位置上,这就是两者间的不同点;由于月球绕地球公转的轨道面(白道)相对于地球绕太阳的公转轨道面(黄道)有约5度9分的轨道倾角,所以,即使上述月球和太阳在天球上的瞬时赤经位置之差接近12小时,也不一定会发生月全食。

在中秋当天,大家可以在月亮升起和在降落前观测“超级月亮”,即使用肉眼也能看到月表突起。

4. “超级月亮”会引发地震、海啸等极端灾害事件的发生吗,地月距离会影响地震发生的频率吗?

地球在月球引潮力作用下,不仅产生地球上的海洋潮、大气潮,还产生固体潮,在日月两天体的共同作用下,地球赤道区域的固体潮可引起最大约30厘米的垂直运动。有关月球对地球的引潮力作用是否会对地震的产生有影响,这个问题在国内外学术界长期以来一直存在着争议。就我个人观点而言,认为不要轻易否认月球的引潮力对地震的可能触发作用。

国际上,贝尼奥夫(H.Benioff)早在1951年从全球地震应力场分布出发,认为全球大地震不是独立的事件;20世纪60年代及其之后,国内外先后有不少学者讨论了多种空间因素,包括月球的引力触发与地震发生的可能关系。我国的一些科学家也曾利用月球在空间的特定位置分布与地球物理信号相结合的方法,先后较成功地探讨了新疆伽师地震(1997年4月6-16日,6.3-6.6级;2000年3月27日,5.1级)、阿图什地震(1998年3月19日,6.0级)、辽宁岫岩地震(1999年11月29日,5.4级),以及2000年7月1日的日本东京湾的6.1级地震和1975年2月4日辽宁海城7.3级地震等;然而,由于地震预测是世界公认的科学难题,迄今科学家们尚未能从地球物理学和从外部触发因素的机制方面找到某种确定性的地震前兆,可以在所有大地震发生之前无一例外地被观测到,并且一旦出现这种异常前兆,必无一例外地会发生大地震。

根据目前对太阳系天体的探测与认识,地球仍是太阳系天体中唯一具有板块构造的行星,由于其内部核幔之间复杂的热对流运动,引起地球上14个板块、特别是其中较大的8个板块之间的复杂的相对运动,以及大板块内部可能的板内形变运动,这些运动引起板块间的碰撞和板内形变带来的应力积累,这便是地震发生前的能量储备。从理论上讲,月球的引潮力对上述高强度的应力积累可能会产生触发释放作用。曾有科学家对过去近20年世界上16次大地震作过的统计分析,发现其中发生在月球上、下弦前后两天内的大地震为5次,发生在农历初一和十五前后各两天的大地震有8次,发生在其它时段的地震3次。这说明在日、地、月成接近三点一线的情况下,日月引潮力对地的共同作用,可能对两板块边界碰撞应力已处于临界状态的板块突发运动有触发作用,但涉及到具体的每次大地震发生,是否存在日月引潮力的触发、或是触而后发、或是未触先发、甚至是触而未发,都要作具体分析。

据此,我们认为超级月亮时刻的月球引潮力(或日月引潮力)对地球会存在影响,是否会触发引起地震,则取决于即时月下点地面位置及其临近区域是否位于全球两大地震带的板块碰撞带或板内断裂带,以及此时此刻此板块碰撞带受碰撞或板内断裂带受挤压使应力是否已达到一定的强度,由于地球自转原因,月下点地面位置实际上是一由东向西的条带,条带的南北向宽度可从数十公里到近千公里;海啸的发生一般与大地震发生时海底两板块上下相对错动或位移的大小有关,而与超级月亮无直接关系;由于地月间距离只是在有限的范围内发生变化,目前还谈不上会影响地震发生的频率。

(作者:杨志根 中科院上海天文台 研究员,独家稿件,未经许可,请勿转载)