蛾眉月時的新月抱舊月

圖片來源：APOP（天文每日一圖）北京天文館鏡像

在我國古代典籍《晉書·天文志》上記載了4種祥瑞之星：景星、周伯星、含譽、格澤，其中景星“如半月，生于晦朔，助月為明……”《史記·天官書》說：“天晴而見景星。景星者，德星也。其狀無常，常出于有道之國?！边@個景星指的是什么？尚無定論。有些學(xué)者認為，其實它不是一個天體，而是一種與月亮相關(guān)的美麗天象：新月抱舊月。

地球反照，助月為明

在農(nóng)歷初一的前后幾天，如果天氣晴好，我們可能見到一彎細細的月牙，緊貼著它的，是另一輪非常暗淡的凸月。它們一明一暗合在一起，構(gòu)成一輪圓圓的月亮，異常漂亮。這就是“新月抱舊月”。唐代流傳的《景星見賦》對此有生動的描寫：“觀其象，高而遠，質(zhì)明而微。如曙燈之欲滅，若秋螢之不飛。夜則出焉，麗乾元以發(fā)彩；晝而隱也，讓太陽而藏輝。”月牙與螢火蟲般的朦朦灰光合在一起，又高又遠，“質(zhì)明而微”，非常立體。

景星中暗灰的月面部分，是被地球大氣反射的陽光所照亮。從前人們不知道其中緣由，認為是舊月不肯走，仍然占據(jù)著新月中尚未形成的部分。第一個對此做出科學(xué)解釋的是達·芬奇。在他1510年前后創(chuàng)作的手稿中，有一頁題為“關(guān)于月亮：沒有固體輕于空氣”，他繪制了一幅新月抱舊月的素描，并且提到月面的灰光由地球上的海洋反射陽光而產(chǎn)生，還畫出了光路圖。現(xiàn)在我們知道反射陽光的主體不是海洋，而是地球大氣。不過達·芬奇的結(jié)論完全正確，所以人們稱之為Earthshine，即“地照”（亦作地球灰光），也叫“達·芬奇之光”（The Da Vinci Glow）。

除了蛾眉月，在殘月時也有機會看到景星。宋朝詩人宋祁在《馬上見殘月》一詩中寫道：“娟娟天外月，正見上朝人。老桂欹藏樹，織鉤側(cè)抱輪”。詩人清晨騎馬上朝，看到天邊娟細的月牙正抱著隱約發(fā)光的暗月，進而遙想桂樹藏在其中。

一年數(shù)現(xiàn)，4月易見

暗灰的月輪被從地球反射的光線照亮，然后光線又從月面反射回地球使人們可以看到月輪。這需要滿足一些特定條件，并不是一件常見的事兒，所以古人覺得它神秘莫測。

首要條件是，對月亮而言，當天的地球要足夠亮。我們在地球上看到的月相，和在月球上看到的地球相位正好“互補”。例如在地球上看到一輪蛾眉月時，在月球上將正好看到虧凸月形狀的地球，地、月的相位合起來，就是一個圓（當然，月球上見到的地球要比地球上見到的月球視直徑大了將近3倍，并不能真的拼在一起）。月面上所見的地球呈滿月狀時，地球反射到月面的陽光最強，足足比地面所見的滿月亮了將近100倍。此時的月相正是新月，對應(yīng)于農(nóng)歷初一。因此越接近初一，灰光越強，越利于觀測。

第二，觀測新月抱舊月時，天空要盡可能地黑，這樣才更有利于看到月輪的暗部。所以觀測當天，月亮離太陽越遠越好。由于初一的新月最靠近太陽，這就要求觀測時的月相要盡量遠離新月，恰和第一個條件相反。

這兩個因素相互制約，理論上會在某一時刻達成最佳的“妥協(xié)”。實際上由于大氣狀況、地球反照率等因素的影響，很難知道可以觀測到新月抱舊月的確切時間。地球大氣會減弱天體的光芒，造成“大氣消光”，高度越低消光越大。例如在北京地區(qū)夏季的晴夜，與離地20度時相比，月亮在離地15度時，亮度已下降了差不多40%。當降低到10度時（大致為離地平線一個拳頭遠），亮度就只有1/4了。地球反照率可能也不容忽視。根據(jù)上世紀70年代末以來的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)估算，地球的平均反照率在30%左右，隨季節(jié)和天氣而有所變化，變幅最多可達5%。有文獻指出，一年之中春季的反照率更高一些，這可能與北極區(qū)的冰雪覆蓋率有關(guān)。

綜合以上因素可以發(fā)現(xiàn)，理論上每個月都有可能見到新月抱舊月，但在北半球中緯地區(qū)，每年的最佳觀測時機是在4、5月份。這主要是因為在日落時觀測蛾眉月，4、5月份時其高度比較高（例如北京地區(qū)4月的蛾眉月可以比12月高出10度以上），因而大氣消光更小，并且這段時間地球反照率也比較高，月面暗部略亮一些。如果在日出時觀測殘月，則是9、10月份時其最高，觀測條件也不錯，但需要早起。

根據(jù)人們的經(jīng)驗，月面亮部占比在10%—15%（即在月球上所見的地面亮部占90%—85%）時，更容易見到新月抱舊月，大致對應(yīng)農(nóng)歷初三、初四的蛾眉月和二十七、二十八的殘月。2021年4月14日（初三）和15日（初四），當夜幕降臨之時，蛾眉月將現(xiàn)身西方低空，屆時我們不妨看看能否見到這一美景。

（李 鑒 作者系北京天文館副研究員）

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