公务员丨【历史上的今天】九月第三讲

　　第三讲 2018年9月22日，百年难遇火星“大冲”开始30周年

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　　1988年9月22日，北京时间上午11点18分，火星距地球的距离由4亿零130万公里的最远点缩短到5881万公里的最近点。这是过去一个多世纪以来，人类在地面上观测这颗神秘行星的最佳时机。中国科学院北京天文台研究员邹振隆向记者介绍说，当地球、火星、太阳同在一条直线上时，科学家称这种现象为“冲”。1988年9月22日至28日皆为“冲日”。在“冲日”火星距地球较近，人们可以在晴朗的夜空看到，除了月球之外，闪烁在空中最明亮的天体就是这颗橘红色的行星。邹振隆研究员说，火星距地球最近时叫“大冲”，1988的火星“大冲”是1875年至2025年这140年间最重要的一次。

　　【真题回顾】

　　2018-新疆-9.下列关于天文常识的说法，错误的是：

　　A.超级月亮指满月时月亮处于近地点位置

　　B.冬季大三角指由织女星、天津四及牛郎星组成的三角形

　　C.流星雨的名字来自于辐射点所在的星座或附近比较明亮的星名

　　D.土星冲日指土星和太阳正好分处地球两侧，三者几乎成一条直线

　　【答案】B

　　【解析】

　　第一步，本题考查天文常识，并选择错误项。

　　第二步，夏季大三角指在夏季的东南方高空里由天琴座的织女星、天鹅座的天津四以及天鹰座的牛郎星组成的三角形。而冬季大三角由大犬座的天狼星、小犬座的南河三以及猎户座的参宿四所形成的三角形。

　　因此，选择B选项。

　　A项：“超级月亮”这个词语本身不是专业的天文术语。月亮绕着地球转的轨道并不是一个纯圆的轨道，而是一个椭圆轨道，月亮在这个椭圆形的轨道运行，有时候会靠近地球，有时候会远离地球，靠近地球的点叫近地点，远离地球的点叫远地点。月亮运行到近地点时，如果是恰逢满月，人们会觉得看到的月亮特别大而明亮，就把它称为超级月亮。

　　C项：流星雨的命名我们一般用流星雨辐射点所在的星座或附近比较明亮的星名来命名，例如双子座流星雨的辐射点就位于双子座中。

　　D项：土星冲日是指土星、地球、太阳依次排成一条直线，土星和太阳正好分处地球的两侧。该天象每378天发生一次，土星和地球绕太阳公转的方向相同，公转轨迹都近似为圆。

　　2017-联考-12.下列关于极光的说法正确的是：

　　A.多出现在高磁纬地区上空

　　B.是地球所特有的现象

　　C.是极昼、极夜现象产生的原因

　　D.水汽、磁场和带电粒子是其产生的必要条件

　　【答案】A

　　【解析】

　　第一步，本题考查极光。

　　第二步，地球上的极光是由于太阳带电粒子流进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空和高层大气中的原子碰撞产生的发光现象。带电粒子被地球的磁场带进大气层，大多数的极光发生在所谓的“极光带”，即靠近磁极的高磁纬地区上空。

　　因此，选择A选项。

　　B项：极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光，如木星和土星。

　　C项：极昼与极夜的形成是由于地球公转和黄赤交角的存在，与极光无关。

　　D项：极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子，这三者缺一不可。水汽不是极光产生的必要条件。

　　2010-福建-25.下列关于日食的表述不正确的是：

　　A.一次完整的日食过程的顺序是：初亏、食既、食甚、生光、复圆

　　B.中国的《尚书》上有世界上最早的日食记录

　　C.日食主要有日全食、日偏食和日环食

　　D.日全食是因为地球挡住了太阳光线

　　【答案】D

　　【解析】

　　第一步，本题考查日食，并选择错误项。

　　第二步，日食是指月球运动到太阳和地球之间，日、月、地处于同一直线，月球挡住太阳射向地球的光所产生的天文现象。

　　因此，选择D选项。

　　【知识拓展】

　　一、天象

　　(一)日食

　　日食又叫做日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。

　　在民间传说中，称此现象为天狗食日。日食只在朔(农历初一)出现。日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食。观测日食时不能直视太阳，否则会造成短暂性失明，严重时甚至会造成永久性失明。

　　1.日食种类

　　(1)日全食

　　太阳比月球宽400倍，但离地球也是400倍远。由于对称的缘故，月球的暗影，也就是落在地球表面的阴影，宽度正好可以遮住整个太阳。太阳光球完全被月亮遮住，原本明亮的太阳圆盘被黑色的月球阴影遮盖。然而，也只有在日全食发生时才可能用肉眼观测到模糊的日冕(日冕层)。日全食只在月球位于近地点时发生，此时月球的本影锥长度较月地之间距离长，本影锥才能扫到地球表面。由于太阳的实际体积比月球大很多，所以日全食通常只能在地球上一块非常小的区域见到，因为月亮的本影对太阳来说只是一个小点。(在全食区之外，所见的食相是偏食)。上一次日全食发生于2015年3月20日。

　　在阳光照射下，月亮和地球在背向太阳的方向拖着一条影子。月亮扫过地面，产生了日食。日食必发生在朔日，即农历的初一。月亮钻进地影，造成了月食。

　　(2)日偏食

　　中国史书上称“日有食之，不尽如勾”，造成日偏食的原因是因为观测者落在月球的半影区中，观测者会看见一部分的太阳被月球的阴影遮盖，但另一部分仍继续发光。太阳和月球只有部分重合，依据两者中心的视距离远近(太阳被月球遮盖的最大直径)来衡量食的大小。通常日偏食是伴随着其他食相发生，如日全食或日环食或日全环食。但发生在极区的某些日食会是单纯的日偏食(不伴随其他食相)，这是因为月球与黄道面的距离稍远，只有半影碰到地球表面，上一次不伴随其他食相的日偏食发生于2014年10月23日。

　　2018年8月11日傍晚，日偏食上演，主要的可见区域为北冰洋大部、北美洲北部、欧洲北部，以及包括中国北方地区在内的亚洲北部。

　　(3)日环食

　　当月球处于远地点时，月球的本影锥不能到达地球;到达地球的是由本影锥延长出的伪本影锥。此时月球的视直径略小于太阳。因此，这时太阳边缘的光球仍可见，形成一环绕在月球阴影周围的亮环。(在环食区之外，所见的食相是偏食)。上一次日环食发生于2013年5月10日。

　　(4)全环食

　　全环食只发生在地球表面与月球本影尖端非常接近，或月球与地球表面的距离和月本影的长度很接近的情形下。由于地球为球体之关系，而本影影锥接触地球时为日全食(常为在食带中间)，在食带两端由于影锥未能接触地球，致只能有伪本影到达地球之下，所看到的是日环食。所以，当全环食发生时，随着地月之间的相对运动，会先后出现环食→全食→环食，当然，对于某一个具体的地点来说，在一次日食过程中是不会同时看到全食和环食的。全环食发生机率甚少，上一次全环食发生于2013年11月3日。

　　2.食相

　　(1)初亏。月球比太阳的视运动走得快。日食时月球追上太阳。月球东边缘刚刚同太阳西边缘相“接触”时叫做初亏，是第一次“外切”，是日食的开始。

　　(2)食既。初亏后大约一小时，月球的东边缘和太阳的东边缘相“内切”的时刻叫做食既，是日全食(或日环食)的开始，对日全食来说这时月球把整个太阳都遮住了，对日环食来说这时太阳开始形成一个环;日食过程中，月亮阴影与太阳圆面第一次内切时二者之间的位置关系，也指发生这种位置关系的时刻。

　　食既发生在初亏之后。从初亏开始，月亮继续往东运行，太阳圆面被月亮遮掩的部分逐渐增大，阳光的强度与热度显著下降。当月面的东边缘与日面的东边缘相内切时，称为食既。天空方向与地图东西方向相反。

　　(3)食甚。是太阳被食最深的时刻，月球中心移到同太阳中心距离最近;日偏食过程中，太阳被月亮遮盖最多时，两者之间的位置关系;日全食与日环食过程中，太阳被月亮全部遮盖而两个中心距离最近时，两者之间的位置关系。也指发生上述位置关系的时刻。

　　(4)生光。月球西边缘和太阳西边缘相“内切”的时刻叫生光，是日全食的结束;从食既到生光一般只有二三分钟，最长不超过七分半钟。

　　对于日食，食甚后，月亮相对日面继续往东移动。

　　(5)复圆。生光后大约一小时，月球西边缘和太阳东边缘相“接触”时叫做复圆，从这时起月球完全“脱离”太阳，日食结束。

　　日全食与日环食都有上述5个过程，而日偏食只有初亏、食甚、复圆3个过程，没有食既、生光。

　　(二)月食

　　月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好(或几乎)在同一条直线上。月食只可能发生在农历十五前后。

　　1.月食分类

　　地球在背着太阳的方向会出现一条阴影，称为地影。地影分为本影和半影两部分。本影是指没有受到太阳光直射的地方，而半影则只受到部分太阳直射的光线。月球在环绕地球运行过程中有时会进入地影，这就产生月食现象。

　　(1)月全食：当月球整个都进入本影时，就会发生月全食;

　　(2)月偏食：月球只是一部分进入本影时，则只会发生月偏食。

　　月全食和月偏食都是本影月食。

　　(3)半影月食：月球刚刚和半影区接触，这时肉眼觉察不到。

　　月球上并不会出现月环食。因为，月球的体积比地球小地球的本影区内，所以不会出现月环食这种现象

　　2.正式的月食的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。

　　(1)半影食始：月球刚刚和半影区接触，这时月球表面光度略为减少，但肉眼较难觉察。

　　(2)初亏(仅月偏食和月全食)：标志月食开始。月球由东缘慢慢进入地影，月球与地球本影第一次外切。

　　(3)食既(仅月全食)：月球进入地球本影，并与本影第一次内切。月球刚好全部进入地球本影内。

　　(4)食甚：月圆面中心与地球本影中心最接近的瞬间，此时前后月球表面呈红铜色或暗红色。(原因：太阳光经过地球大气层时发生折射，使光线向内侧偏折，但每种光的偏折程度不一样(色散)，红光偏折程度最大，最接近地球阴影，映在月球上;此外，由于大气层的灰尘及云的含量与位置不同，光线偏折程度会有不同，因此月全食时的月球是暗红、红铜、或橙色的。同样的道理，由于大气层的折射，朝阳与夕阳不是白色的，而根据高度因为大气折射程度不同，呈现橙色或红色。)

　　(5)生光(仅月全食)：月球在地球本影内移动，并与地球本影第二次内切。月球东边缘与地球本影东边缘相内切，这时全食阶段结束。

　　(6)复圆(仅月偏食和月全食)：月球逐渐离开地球本影，与地球本影第二次外切。月球的西边缘与地球本影东边缘相外切，这时月食全过程结束。月球被食的程度叫“食分”，它等于食甚时月轮边缘深入地球本影最远距离与月球视经之比。

　　(7)半影食终：月球离开半影，整个月食过程正式完结。月偏食没有食既、生光过程，食甚也只表示最接近地球阴影的时刻。

　　月食程度的大小用食分来表示。食分等于食甚时，月球视直径在食甚时进入本影的部分与月球视直径之比。食甚时如月球恰和本影内切，食分等于1。食甚时如月球更深入本影，食分用大于1的数字表示。月全食的食分大于或等于1。偏食的食分都小于1。半影月食的食分用月球直径进入半影的部分与月球视直径之比来表示。半影月食的食分大于0.7时，肉眼才可以觉察到。

　　(三)蓝月亮

　　蓝月亮，指当一个季度中出现4次满月时，第3个满月才被称作蓝月亮。一个朔望月是指两次满月之间相隔的时间，大约为29.53日。而按照公历，大月为31天，小月为30天，历法之间的这种时间差异就给一个公历季度中出现4次满月提供了条件。

　　由于每隔2年或3年才会出现一次“一个季度4次满月”的现象，天文学家便赋予它“蓝月亮”这个神秘而浪漫的名字。蓝月亮并非指蓝色的月亮，但在某些偶然情况下，比如环境污染，大气中的小尘埃就会散射蓝光，蓝色的月亮就可能出现在天空中。“蓝月亮”现象是天体运行自然规律所致，用其预测灾难是无稽之谈。

　　(四)流星雨

　　流星雨是在夜空中有许多的流星从天空中一个所谓的辐射点发射出来的天文现象。这些流星是宇宙中被称为流星体的碎片，在平行的轨道上运行时以极高速度投射进入地球大气层的流束。大部分的流星体都比沙砾还要小，因此几乎所有的流星体都会在大气层内被销毁，不会击中地球的表面;能够撞击到地球表面的碎片称为陨石。数量特别庞大或表现不寻常的流星雨会被称为“流星突出”或“流星暴”，可能会每小时出现的流星会超过1000颗以上。

　　流星雨的辐射点：流星雨看起来都是从天空中同一个点发射出来的，这个点就叫做辐射点。其实这是因为透视造成的。流星雨时所有流星体的运动方向都是平行的，但就像我们站在铁路上往远方看两条铁轨交汇于一点一样，看起来这些流星体就好像从一个点发出来往四面八方而去。反过来，判断一颗流星是不是该流星群内的，只需看其反向延长线过不过那个辐射点。

　　1.现象形成：形成流星雨的根本原因是由于彗星的破碎而形成的。

　　2.历史记载：流星雨的发现和记载，也是中国最早，《竹书纪年》中就有“夏帝癸十五年，夜中星陨如雨”的记载，最详细的记录见于《左传》：“鲁庄公七年夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨。”鲁庄公七年是公元前687年，这是世界上天琴座流星雨的最早记录。

　　3.著名流星雨：狮子座流星雨(11月)、双子座流星雨(12月)、英仙座流星雨(7-8月)、猎户座流星雨(10月)、金牛座流星雨(10-11月)、天龙座流星雨(10月)、天琴座流星雨(4月)。

　　(五)彗星

　　彗星是进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体。呈云雾状的独特外貌。彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分。彗核由冰物质构成，当彗星接近恒星时，彗星物质升华，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾。由于太阳风的压力，彗尾总是指向背离太阳的方向形成一条很长的彗尾。彗尾一般长几千万千米，最长可达几亿千米。彗星的形状像扫帚，所以俗称扫帚星。彗星的运行轨道多为抛物线或双曲线，少数为椭圆。目前人们已发现绕太阳运行的彗星有1700多颗。著名的哈雷彗星绕太阳一周的时间为76年。

　　(六)陨星

　　陨星，即自空间降落于地球表面的大流星体。大约92.8%的陨星的主要成分是硅酸盐(也就是普通岩石)，5.7%是铁和镍，其他的陨石是这三种物质的混合物。含石量大的陨星称为陨石，含铁量大的陨星称为陨铁。

　　《左传·僖公十六年》：“十六年春，陨石于宋五，陨星也。”

　　(七)极光

　　极光，是一种绚丽多彩的发光现象，其发生是由于太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。在南极被称为南极光，在北极被称为北极光。地球的极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。

　　极光常常出现于纬度靠近地磁极地区上空，一般呈带状、弧状、幕状、放射状，这些形状有时稳定有时作连续性变化。极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。

　　(八)超新星

　　超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸度极其明亮，过程中所突发电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可持续几周至几个月(一般最多是两个月)才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散，并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构，这被称作超新星遗迹。

　　2016年1月，中国科学家观测到最强超新星，是太阳亮度5700亿倍。

　　(九)月掩星

　　月掩星是一种天文现象，指一个天体在另一个天体与观测者之间通过而产生的遮蔽现象。当月亮运行到地球和太阳之间，同时3者又恰好在一条视线上，从地球上看去，月亮遮住了太阳，于是发生了日食。同样的道理，当月亮遮住的天体是遥远的星星时，这种天象就叫月掩星。

　　(十)太阳黑子

　　太阳的光球表面有时会出现一些暗的区域，它是磁场聚集的地方，这就是太阳黑子。黑子是太阳表面可以看到的最突出的现象。一个中等大小的黑子大概和地球的大小差不多。黑子的形成和消失要经历几天到几个星期不等。当强磁场浮现到太阳表面，该区域的背景温度缓慢地从6000摄氏度降至4000摄氏度，这时该区域以暗点形式出现在太阳表面。在黑子中心最黑的部分被称作本影，本影是磁场最强的区域。本影周围不太黑、呈条纹状的区域被称为半影。黑子随太阳表面一起旋转，大约经过27天完成一次自转。

　　1.历史记载：在我国史书上有着丰富的黑子目视记录，仅正史上就有100多次。现在公认的世界上第一次明确的黑子记录是公元前28年我国汉朝人所观测到的。在《汉书·五行志》里是这样记载的：“成帝河平元年三月乙未，日出黄，有黑气，大如钱，居日中央”。

　　2.成因：强磁场下温度比周围低，暗点出现。

　　3.影响：长期的观测发现，黑子多的时候，其他太阳活动现象也会比较频繁。黑子附近的光球中总会出现光斑，黑子上空的色球中总会出现谱斑，其附近经常有日珥(暗条)。同时，绝大多数的太阳爆发活动现象也发生在黑子上空的大气中。因此，从太阳大气低层至高层，以黑子为核心形成一个活动中心——太阳活动区。黑子既是活动区的核心，也是活动区最明显的标志。

　　【预测演练】

　　【预测题单选】关于日食，下列说法错误的是：

　　A.成因是太阳、月亮、地球运行到同一条直线上，月亮挡住了太阳光

　　B.在时间上发生在望，即每个农历十五

　　C.在类型上分为日偏食、日全食、日环食

　　D.观测日食时不能直视太阳，否则会造成失明

　　【答案】B

　　【解析】

　　第一步，本题考查日食，并选择错误项。

　　第二步，日食在时间上发生在朔，即农历初一，但并不是每次朔都会发生。

　　因此，选择B选项。

　　【预测题单选】英仙座γ流星雨每年在7月20日至8月20日前后出现，天文爱好者晓蒙的以下看法中不正确的是：

　　A.英仙座流星雨每年固定时间稳定出现，是最活跃的流星雨

　　B.当流星雨的每小时天顶流量超过500时，称为“流星暴”

　　C.《左传》和《竹书记年》都有流星雨的记载

　　D.流星雨时所有流星体的运动方向都是平行的

　　【答案】B

　　【解析】

　　第一步，本题考查流星雨，并选择错误项。

　　第二步，流星雨的规模大不相同，有时在一小时中只出现几颗流星，有时短时间内在同一辐射点中迸发出成千上万颗流星，当流星雨每小时天顶流量(ZHR)超过1000时，称为“流星暴”，并不是500。

　　因此，选择B选项。

　　A项：英仙座流星雨是以英仙座γ星附近为辐射点出现的流星雨，也称英仙座γ流星雨。每年在7月20日至8月20日前后出现，于8月13日达到高潮。它不但数量多，而且几乎从来没有在夏季星空中缺席过，每年固定时间稳定出现，是最活跃、最常被观测到的流星雨，也是对非专业流星观测者来说最好的流星雨。

　　C项：世界上关于流星雨的最早记载是中国《竹书记年》中的“帝禹后氏八年雨金于夏邑”，《左传》中有更为详尽的记载。

　　D项：因为透视，流星雨看起来都是从天空中同一个点发射出来的，这个点就叫做辐射点。但其实流星体的运动方向都是平行的，就像站在铁路上远望两条铁轨交汇于一点一样，看起来这些流星体就好像从一个点发出来往四面八方而去。