天文學(xué)偵探系列

于洵

許多科幻小說中都有人類登上月球，并在那里安家的美妙想象。小于老師也是從小讀科幻小說、看科幻電影長(zhǎng)大的男孩子，對(duì)于飛向宇宙充滿了售種各樣的幻想……其中，我的宇宙終極夢(mèng)想當(dāng)屠“人類定居月球”！

正因?yàn)閼驯н@樣的夢(mèng)想，數(shù)年前第一次看到“微信”的啟動(dòng)畫面時(shí)我就被深深打動(dòng)：一個(gè)人站在月球眺望地球故鄉(xiāng)，在這樣一個(gè)每天都有科學(xué)新突破的時(shí)代，這個(gè)畫面承載了人類太多的深情與夢(mèng)想。然而就在前一陣子，這個(gè)畫面發(fā)生了微妙酌改變。

細(xì)心的同學(xué)們一定發(fā)現(xiàn)了，這兩幅畫面只有一個(gè)區(qū)別，那就是地球的樣子不太一樣了。那么問題來了，我們能否簡(jiǎn)單地通過這兩張照片來判斷，這位“月球居民”分別是在哪兩天“抬頭望鄉(xiāng)”的嗎？讓我們?cè)俅巫兩硖煳膶W(xué)偵探，還原一下“事件現(xiàn)場(chǎng)”吧！

推理

為了簡(jiǎn)化這個(gè)問題，我們可以不考慮月球公轉(zhuǎn)軌道平面和地球公轉(zhuǎn)軌道平面的夾角（黃白交角=5°09），因?yàn)檫@個(gè)夾角并不大，所以我們干脆直接忽略掉。

我們知道，因?yàn)榈厍虮旧聿话l(fā)光，只能反射太陽(yáng)光，所以地球和月亮一樣，總是一半明亮，一半漆黑。那么想要在月球上看到畫面中那般明亮的地球，“月球居民”的視線一定要與太陽(yáng)光平行，也就是說假設(shè)我們拿一把超級(jí)大尺給太陽(yáng)和地球連上一條線，“月球居民”一定要處在這條連線上才能看到地球明亮的一面。

月亮運(yùn)轉(zhuǎn)到這條“連線”上時(shí)，應(yīng)該是“農(nóng)歷初一”前后。顯然，這兩張照片就是“月球居民”在農(nóng)歷初一前后“拍攝”的。但是如何確定更具體的拍攝時(shí)間呢？或者說照片應(yīng)該是在一年12個(gè)月中，具體哪個(gè)月的農(nóng)歷初一拍攝的呢？

線索

仔細(xì)將微信地球照與常用的地球儀進(jìn)行對(duì)照就會(huì)發(fā)現(xiàn)，兩張圖中的“月球居民”雖然同樣望向地球，但是他們望見的位置并不一樣，圖1中的地球中心位置是非洲大陸南部，而圖2的中心位置則是印度尼西亞附近。因?yàn)閳D中有云層的遮擋，不方便觀察，那么咱們利用搜索網(wǎng)站中的“地球功能”去掉云層再來看看效果吧。

這下我們終于看清楚了，圖1中月球居民的視線中心剛好位于南回歸線附近，圖2則是赤道附近。結(jié)合我們之前的推理圖，顯而易見，兩張圖中太陽(yáng)光在地球上的直射點(diǎn)也應(yīng)分別是南回歸線和赤道。

現(xiàn)場(chǎng)還原

根據(jù)天文學(xué)常識(shí)，“太陽(yáng)光直射地球南回歸線”這種情形，一年只有一次，也就是在北半球的冬至。而“太陽(yáng)光直射赤道”一年當(dāng)中卻有兩次機(jī)會(huì)，一次是北半球的春分，另一次是北半球的秋分。那么，現(xiàn)在我們就可以畫出前后兩種微信啟動(dòng)畫面的天體關(guān)系示意圖了。

我們回想一下，在科學(xué)課上學(xué)過的二十四節(jié)氣，或者翻一翻日歷就知道，每年冬至、春分和秋分，日子基本上都是固定的。北半球的冬至是在每年12月22日前后，春分在3月21日前后，秋分則是在9月22日前后。所以，“月球居民”注視著非洲大陸南部的那張圖應(yīng)該是“拍攝”于12月22日左右的某一個(gè)農(nóng)歷初一前后；注視著印度尼西亞的那張圖應(yīng)該是“拍攝”于3月21日或者9月22日左右的某一個(gè)農(nóng)歷初一前后。至此，我們終于可以非常確定地說，整個(gè)“月球居民望鄉(xiāng)”事件已經(jīng)成功偵破啦！

善用科學(xué)的力量，勤于思考，我們每個(gè)人都能成為大偵探。