日月会合运动既然是月球、地球和太阳有规律的周期性绕转运动所产生的天文现象,因而它也具有一定的规律性和周期性。
从日月相合,经过日月相冲,再到日月相合,即月球中心自西向东连续两次通过日心与地心连线的时间间隔,叫做朔望月。朔望月就是日月会合运动的周期。
朔望月的长度是29日12小时44分3秒,即29.5306太阳日。由于月球在绕着地球公转的同时,还和地球一起绕日公转。当月球完成了360°公转(运行一个恒星月)时,地球已不在原来的位置,而是围绕太阳向东运动了大约27°,因而此时月球尚未到达日地中心连线,还必须继续向东公转一段距离之后,方能完成一个朔望月。在月球继续运行完成这段公转历程的期间,地球也在继续向东运行,又前进了大约2°的距离。所以,实际上月球必须绕地球运行大约389°,才能真正回到日地中心连线的位置,即完成了一个朔望月。
实际上,地球在公转轨道上的位置变化,对恒星月这种周期,也有类似对朔望月那样的影响。由于恒星比太阳遥远得多,这种影响对于朔望月来说非常显著,必须加以考虑;而对于恒星月来说,则极其微小,是可以忽略不计的。因此,在恒星月的度量中,完全没有考虑地球公转这一因素的影响。这样,恒星月的长度也就比朔望月少了2.2089天。
朔望月和第一章中所讲的恒星月、近点月一样,是月球公转的一种周期。但是,它不是月球真正公转一周(360°)的周期。除此之外,交点月也是月球公转的周期。兹将月球公转周期列表比较如下。(表5-1)
表5-1 几种月球公转周期比较
月球绕地球公转的轨道投影在天球上,称为白道。它是月球轨道平面无限延伸与天球相交的大圆。月球绕地球公转的轨道面,同地球绕太阳公转的轨道面之间,平均有5°9′的交角,因此白道与黄道也相交成5°9′的夹角。由于黄白交角的存在,月球绕地球公转的过程中,它在天球上的位置有时在黄道以南,有时在黄道以北,按照一定的周期由南向北、由北向南不断穿越黄道。月球由南向北穿越黄道时的黄白交点,叫做升交点;由北向南穿越黄道时的黄白交点,叫做降交点(图5-2)。交点月就是依据黄白交点中的一点度量出来的。
以白道与黄道的交点之一——升交点(或降交点)为参照,月球中心自西向东连续两次通过该参照点的时间,叫做交点月。交点月的长度为27日5小时5分35.8秒,即约27.2122日。交点月的长度比恒星月少2小时37分36.2秒,其原因是黄白交点沿黄道每月西移大约1°36′。
当月球离开升交点(或降交点)向东运行时,升交点(或降交点)也离开其在天球上的原来位置,与月球沿同一轨道(黄道)问西移动。因此,当月球在天球上自西向东运行完大约358°24′时,就会与升交点(或降交点)重新会合,即完成了一个交点月。这样,在一个交点月里,月球实际上并没真正完成一周(360°)的公转(图5-3)。