觀天入門

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食始、食終

在月食時觀察月球最早進入及最晚離開地球的半影(Penumbra)的過程，由月球略為變暗的現象，記錄你認為最可能的開始時間及結束時間。同樣的方法，記錄月球最早進入及最晚離開地球的本影(Umbra)的時間。

在月食的時候，地球進入太陽和月球中間，產生的陰影遮住月球。和所有的陰影一樣，地球的陰影實際上分為兩個部份：中央的本影區域幾乎完全黑暗，而周圍的半影區域的陰暗程度較淺。

下圖顯示月球在地球的半影和本影的橫切面上的路徑，以及太陽、地球、月球、半影和本影的空間關係。當月球(或觀測者)在本影之內時，太陽完全被遮蔽；當月球(或觀測者)在半影之內時，太陽部份被遮蔽。(非依比例繪製)。

在月全食時，月球會經過上圖所示的所有階段；在月偏食時，只有一部份月球會經過地球的本影；在半影月食時，月球只會經過地球的半影。

你還要瞭解一件重要的事：太陽光會被地球的大氣層折射進入地球的本影，所以地球的本影很少是完全黑暗的。因此在月全食時，月球的亮度雖然劇減，但不會完全消失，而顯現(反射)這變紅的陽光。不過，月球愈深入地球的本影，就變得愈暗。還有，地球低層大氣的雲量，高層大氣的火山灰或空浮物質會使地球的本影和半影變暗。所有這些因素加起來，意味著地球的本影和半影的每一區域的黑暗程度不盡相同；因此在每一次月食時，觀察月球在各個階段的亮度變化，我們可以更瞭解地球的陰影和那個區域的大氣層造成了影響。知其然並知其所以然！

在月食時有那些特點是我們該注意和瞭解的呢？下兩個觀天習題著重在月食時其顏色和亮度的變化，希望帶給這最受關注的兩個項目一些新觀點。本觀天習題的主要部份是過去雖然有提到卻一直被忽視的半影月食，這包括純粹的半影月食，以及月全食或月偏食時月球被地球半影遮住的時候。(附表列出2006~2025年的月食)。

這是最簡單也是最直接的半影觀察習題，請你記錄你最早看到地球半影開始遮住月球的時間，以及最後看到的時間。由於月球在進入地球半影時，首先碰到的是半影的最外圍，也就是半影最亮的部份，幾乎無法看出任何不同，因此你所記錄的地球半影邊緣接觸月球的時間，實際上通常月球已有50%進入地球半影了。這個數值是一個相當保守的平均值，在某些特別黑暗的月食時，月球可能才進入地球半影一些而已。

要觀看地球半影的最佳方式就是以肉眼觀測，而且與觀測其它天體有一個最大不同，你的眼睛不需要、也最好不要事先適應黑暗，你若是才從明亮的室內出來，反而更容易偵測到地球半影。

那麼觀看地球本影最早和最晚接觸月球的記錄時間和真實時間的差異呢？這個就只取決於視力好壞了。因為地球本影一向很黑，相對於月球的明亮部份，肉眼很容易偵測到它的存在，不會比由望遠鏡看到一絲地球本影出現晚多久。

問題

一、在月食時，你最早及最晚看到地球半影遮蔽月球的時間為何？這個時間是否和全食的黑暗程度有關？你有沒有看到半影有任何特殊變異？

二、在月食時，你以肉眼最早及最晚看到地球本影遮蔽月球的時間為何？