為什麼日食不是每個月都會發生？

日食只能發生在新月，即月球經過地球和太陽之間。由於新月大約每 29.5 天發生一次，人們自然會問：為什麼日食不是每個月都會發生？

答案是月球的軌道是傾斜的。大多數月份，月亮在我們的天空中略高於或低於太陽，因此它的影子錯過了地球。

月球軌道是傾斜的

地球在稱為黃道的平面上繞著太陽運行。月球圍繞地球的軌道相對於該平面傾斜約 5 度。

五度聽起來很小，但足以讓對準失敗。在新月時，月球可能位於地球和太陽之間，但仍位於太北或太南，其陰影無法落在地球上。從我們的角度來看，月亮在天空中經過太陽附近，但不會直接穿過它。

這也是為什麼每次滿月時不會發生月食的原因。幾何圖形必須在三個維度上對齊，而不僅僅是在平面日曆上。

節點是交叉點

月球的傾斜軌道在稱為節點的兩個點處穿過地球軌道平面。只有當新月靠近這些交點之一時才會發生日食。

如果月球位於新月交點附近，太陽、月球和地球可以靠得很近，使月球的影子能夠到達地球。如果月球距離交點較遠，影子就會錯過。

這為日食預測帶來了節奏。天文學家不僅僅尋找新衛星。他們在月球軌道與黃道相交的地方附近尋找新衛星。

日食季節

日食季節是指太陽離月亮交點夠近，有可能發生日食的時期。日食季節大約每六個月發生一次。

在食季期間，日食可能會發生在新月時。如果幾何形狀排列在地球的另一側，月食也可能發生在滿月附近。這就是為什麼日食有時成對出現，日食和月食相隔約兩週。

在日食季節之外，月亮仍然會經歷新的完整階段，但陰影會消失。

為什麼日全食仍然很罕見

即使日食確實發生，也不總是全食。月球的中央陰影可能會錯過地球，只產生日偏食。或者，月球可能距離足夠遠，以至於看起來太小而無法覆蓋太陽，從而產生日環食。

日全食需要更精確的對準：月球必須接近新相位、靠近交點、在橢圓軌道上距離地球足夠近，並且定位得使本影到達您所在的位置。

這就是為什麼地球上任何一個地方的全食都是罕見的。日食在某個地方定期發生，但全食的路徑很窄，每次都會穿過不同的區域。

模式是可預測的

幾何形狀很複雜，但不是隨機的。由於月相、軌道和節點位置以長週期重複，因此可以提前預測日食。沙羅週期是一個著名的例子：大約 18 年 11 天后，類似的日食幾何形狀會重複出現。

現代日食預測使用詳細的軌道模型，但基本原因是相同的：當月相與其傾斜軌道相交時，日食就會發生。

來源和相關指南

• NASA 用月球的傾斜軌道回答了為什麼我們每個月都沒有發生日食。
• NASA 在其關於地球、月球和太陽對齊 的解釋中指出，月球軌道傾斜了約 5 度。
• 接下來，閱讀沙羅週期、日食預測如何運作 和全食路徑。

在 SolarWatch 中查看

使用 SolarWatch 瀏覽 2000 年至 2200 年的日食目錄。地圖和陰影模擬清楚地表明了為什麼許多新月不會產生日食，而少數新月的排列足夠精確，可以將月球的陰影投射到地球上。