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作家:凌雲
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    沙羅週期
    2010/06/10 02:27:15
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    英文:Saros cycle

    台灣:沙羅周期

    大陸:沙罗周期

    沙羅周期1811天又8小時 (大約6585⅓)的日月食週期,可以用來預測太陽和月球的食。經過一個沙羅周期,太陽、地球和月球回到相似的幾何對應位置上,於是將發生幾乎相同的食。

    沙羅周期是古巴比倫人的天文學家在西元前數個世紀發現的,後來傳到了伊巴谷、老普林尼、和托勒密等人,但在他們的著作中都以不同的名稱呈現。到了1691年哈雷才用沙羅這個詞來描述食的這個週期,而他是從11世紀的拜占庭'蘇達辭書。雖然在1756Guillaume Le Gentil指出哈雷用的名稱是錯誤的,但是這個名詞仍然被繼續使用著。

    18118小時的沙羅周期用在預測相同的食再度發生上非常有用,因為他和月球軌道的三種週期有關:交點月、近點月和朔望月。當食發生時,不是月球位於地球和太陽之間 (日食),就是地球介於太陽和月球之間(月食)。這種現象只有在新月或滿月才會出現,因此決定月相變化的朔望周期,29.53天,就有關係了。但是,並不是每次的滿月或新月,地球或月球的影子都能落在相對的天體上,因此食要能發生,這三個天體還必須接近在同一條線上,這種情況只會出現在月球穿越黃道面上的兩個交點(昇交點或降交點)之一時,月球穿越黃道面上同一個交點的週期經測定是27.21天的交點月。最後,如果食要有相同的現象和持續時間,那麼這兩次食的地球和月球還要有相同的距離,要出現相同距離的週期是近點月,時間間隔是27.55天。

    沙羅周期的起源是223個朔望月的時間長度,大約與242個交點月相似,又與239個近點月接近 (大約只相差不到2小時)。這意味著經過一個沙羅周期,月球所經歷的朔望月、交點月和近點月幾乎都是整數,地球、太陽和月球三者的幾何關係幾乎完全一樣:月球在相同的交點上,有著相同的相位和與地球相同的距離。知道在某一天曾經發生一次食,則經過一個沙羅周期之後,幾乎一樣的食將再度發生。然而,沙羅周期 (18.031)與月球的進動週期

    (18.60年)並不相同,因此即使地球、太陽和月球三者的幾何關係幾乎完全一樣,但以恆星為背景的月球位置仍然不同。

    沙羅周期的日數包含了天的分數,不是整數使得問題更為複雜。由於地球的自轉使得使得經過完整的沙羅周期當天發生的食將延後約8個小時。在日食的情況下,這意味者能看見日食的區域將西移120°,或是三分之一個球面,因此在相同的地點上,每三次只能看見其中的一次。在月食的情況下,下一次的月食在相同的地點上看見月球在地平線上的時間可能是一樣的長,但如果等待三次沙羅周期 (541個月,幾乎大約就是19756) 之後的月食會在當天幾乎相同的時間出現,這就是所謂的3沙羅周期

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