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。”這個景星指的是什么?尚無定論。有些學者認為,其實它不是一個天體,而是一種與月亮相關的美麗天象:新月抱舊月。
地球反照,助月為明
在農歷初一的前后幾天,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,質明而微。如曙燈之欲滅,若秋螢之不飛。夜則出焉,麗乾元以發彩;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,仍然占據著新月中尚未形成的部分。第一個對此做出科學解釋的是達·芬奇。在他1510年前后創作的手稿中,有一頁題為“關于月亮: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生,還畫出了光路圖?,F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光的暗月,進而遙想桂樹藏在其中。
一年數現,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,對應于農歷初一。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”。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。根據上世紀70年代末以來的衛星觀測數據估算,地球的平均反照率在30%左右,隨季節和天氣而有所變化,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,這可能與北極區的冰雪覆蓋率有關。
綜合以上因素可以發現,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,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。
根據人們的經驗,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,大致對應農歷初三、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)
標簽: 新月抱舊月
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