月环食

日食和月食每年都会出现，报道也非常多，日食和月食的原理相似，都是太阳、月亮、地球三星连线，太阳或月亮受到遮挡，形成阴影，那么问题来了，为什么平时只听说过日环食，有没有月环食存在呢？

其实以目前太阳、地球和月球的轨道特点，月环食理论上不存在，因为地球直径是月球的4倍，当太阳、月球、地球成一条直线时，地球本影能够完全遮挡住月球。

日食的原理大家可能看过示意图，比如下图，在l1、l2阴影当中某个点上的观测者可以看到日全食、日偏食。

日食原理示意图（自绘）

由于地球围绕太阳其实是椭圆轨道，近日点距离约1.47亿，远日点距离约1.52亿公里，并且月球围绕地球也是椭圆轨道，近地点距离约公里36万公里，远地点距离约40万公里，在距离合适的时候，就会出现月球不足以遮住太阳的情况，用直线作图时阴影的外侧仍然会露出太阳边缘，也就是日环食，也就是下图地球上的观测者B处在A点以外时的阴影当中时，可以由黄色延长线看到上下两部分的太阳边缘（只能看到一部分的话仍然是偏食）。

日环食原理示意图地球处在A点之外时，
如B点的观测者可由黄色延长线看到太阳边缘（自绘）

太阳直径约是地球的109倍，地球直径约是月球的3.6倍，我们简单得计算就可得知大约1.5亿公里外的太阳，月球到A点距离只有约38万公里，考虑到形状、远近距离变化等情况，很容易满足地球在A点之外的条件，故而有时候是日全食、有时候是日环食。

但是对于月食呢？月球发亮是反射的太阳光，如果月球的某一部分没有被照亮，在地球上看到的也是黑色阴影。当然月球是有体积的，就不像上图一样讨论的是观测者B作为一个点那样的关系。示意图如下所示：

假如存在月环食时的原理示意图，从B1到B2位置之间，地球的阴影不会完全遮住月球（自绘）。

假如存在月环食时的原理示意图，月球处在B1到B2位置之间时，地球的阴影不会完全遮住月球。尽管这是一个距离区间，但由于地球直径约是月球的3.6倍，当地球作为遮挡物时阴影会特别大，地球到它对应的A点、B1点、B2点距离也相应变大，大约在100万公里附近，这是地月距离远远不能满足的，所以在目前的日、月、地相对关系情况下，不可能出现月环食。不过，按照这个原理，其他星球的卫星还是有可能存在环食的。