這裡只寫出答題需要的基本常識 (彩色的字),和解答推理過程。
如果對詳細的知識或數據有興趣,可自行上網找資料。
1) 「
月球自轉的方向是由西向東轉」,與地球相同。因此在月球上看太陽與在地球上相同,都是東升西落。
2) 「
月球自轉一周與公轉地球一周需時相同,都是約一個月。」因此月球上的「一天」(太陽升落一次),約是一個月長。(實際上會比月球自轉時間長一點;道理如同地球上一天是 24 小時,但地球自轉一周約23小時56分。)
3) 「
太陽和地球的距離 (約 500秒 × 光速) 遠大於月球到地球的距離 (約 1.3秒 × 光速)。」所以太陽的大小,無論從地球上或月球上來看都差不多 (因為都距離很遠)。又,「
從地球上看,太陽和月亮差不多大小」,但是「
地球比月球大 (大頗多的)」,故可以推出從月球上看,地球應該比"地球上看到的月球"大,也就比太陽大,而且大滿多的。底下是從月球上看到的日蝕照片,可以看出地球和太陽的大小:
4) 「
月球大概都以同一個半面面對地球 (在地球上無法看見月球的背面)」(這是由於地月間的潮汐鎖定) 與第一、二題用到的常識是互通的。如果你從月球上的居所看得見地球在天上,地球無論何時都不應該離開你的視線 (除了地球盈虧的原因可能看不到),否則就表示月球面對地球的半面有改變。因此,從月球上看,地球不會升落,而是幾乎停留在同一處。
5) 有兩種方式來看:
一是用「從地球上看,
月亮升到最高處的時間,在農曆初一 約是中午,在初七 約是晚上六點,在望日 約是午夜,在二十二日 約是早上六點。」所以從月球上看,初一時 地球是望 (地球上是中午大白天,故很看起來很亮),初七時 地球是下弦 (地球傍晚,會越來越暗),十五日 是朔 (地球半夜),二十二日是 上弦 (地球清晨,會越來越亮);故地球盈虧週期也就約是一個月。
另外也可以用第二、四題的結論,既然從月球上看地球都停在同一個地方,那麼月亮上的「一天」就等同於於地球盈虧一週期 (即從月球看,太陽繞了 月球和地球 轉了一圈),也就是約一個月。
6) 有兩種方式來看:
一是用第一、五題的結論,你從月球上看,太陽繞月球 (和地球) 是東升西落,故:太陽東升時,照到月球東半,地球也是東半亮 → 在正午時,太陽從上方照,故也照到地球的背面,即地球面向你是全暗的 → 太陽西下,地球也是西半亮 → 午夜時,太陽從你的下方照,故照到地球的正面,即地球是全亮的。換句話說,你從月球上看到的地球是:東半亮 → 朔 → 西半亮 → 望,與從地球上看月球的盈虧是一樣的。
或是只用第一題的結論,既然月球和地球自轉方向一樣,那用相對運動來看,從地球看月球的盈虧方向,就要和從月球看地球的盈虧方向一樣 (因為是相對的)。
7) 「
月全蝕是地球完全擋住照向月球的陽光」。既然從地球上看,月球是一片黑,那你在月球上就真的是一片黑…即發生日全蝕。
8) 既然你在月球上面對太陽的任一處,都見到日偏蝕,就表示月球上至少都還有陽光,所以地球上的人看來,月球都還是亮的,並沒有明顯的蝕缺可看。這個時候,月亮會比平常暗一些 (且顏色可能稍微變紅 但不會有蝕缺),稱作「半影月蝕」。
以下對應從地球看到的和從月球看到的的蝕缺: (最主要的關鍵是第三題的結論)
從地球看到… |
從月球看到… |
月全蝕 (大致全地都可見) |
日全蝕 (全月都可見) |
月偏蝕 (大致全地都可見) |
日全蝕 (在暗區)
日偏蝕 (在亮區) |
半影月蝕 (無明顯蝕缺) |
日偏蝕 (全月) |
日全蝕 (只在出現在全蝕區,不會全地都見到)
日偏蝕 (全蝕區周圍的區域)
沒有蝕象 (再更外圍的區域) |
地環蝕
(暗區即地球上的全蝕區)
(其實暗區範圍不大,稱作環蝕有點過分) |
日環蝕 (只在出現在環蝕區,不會全地都見到)
日偏蝕 (環蝕區周圍的區域)
沒有蝕象 (再更外圍的區域) |
半影地環蝕?
(暗區還是有一點亮度的)
(同上,稱作環蝕有點過分) |
日偏蝕 (局部的區域)
沒有蝕象 (再更外圍的區域) |
半影地蝕 (無明顯蝕缺) |
「乾杯!」地球上人們剛剛看畢了一場天文好戲。正一面觥籌交錯,一面遙望著你所在的方向。
太陽從地球的影子後露面了,四周恢復明亮,現在月球上又是大白天。
小玉屆時向你奔來,縱身一躍便跳上你的頭頂,窩著打起盹來。看來它已經相當習慣自己 1/6 的體重。
「中秋節快樂,地球。」儘管已經看不到地球,你仍然向著它舉起杯來,因為你知道你的家在哪裡。
「乾杯!」