月食の原理
太陽、地球、月が一直線に並び、月が地球の影の中に入り込むと月食が起こります。月食には月が全部欠ける皆既月食と部分的に欠ける部分月食があります。月食は満月のときに欠けはじめ、再び満月に戻ります。
地球と月が太陽の周りを回っている軌道は平行ではないので、満月の時に必ず月食が起こるわけではありません。大体１年に２-３回くらいでしょうか。
次に皆既月食を見ることができるのは2010年の12月21日ですが、低空で皆既になるためにあまり条件はよくありません。今後日本で見ることができる条件の良い皆既月食は2011年12月10日に起こります。
皆既月食中の月
2007年8月28日の皆既月食中の月です。地球の影に入った月は真っ暗になりそうな気がしますが、実際にはうっすらとその姿を見ることができます。これは地球の大気の影響により太陽の光が屈折され、光の一部が本影の中に回り込むためです。赤い光ほど大気に邪魔されにくいので皆既月食中の月は赤銅色に輝きます。
これは上の画像と同じ2007年8月28日の月食での皆既食の終わり近くの月です。地球の影の中は均一ではなく、周辺よりも中心付近が暗くなっています。ですから皆既中であっても月の位置によってはこの画像のように部分的に月が少し明るく見えたり、上の画像のように全体が赤黒く見えたりします。
月食と月の満ち欠けの違い
月食で欠けた月と、月の満ち欠けは同じようなものだと思われがちです。しかし実際に比べてみると、ずいぶん様子が違います。
月 食 月の満ち欠け
月食の場合は月の欠けぎわがぼんやりしています。これは地球に大気があるために太陽の光が散乱され、地球の影の周辺部がはっきりしていないからです。
また月の欠けぎわのカーブ、つまり投影された地球の影が非常にゆるやかな弧を描いています。これは月に投影される地球の影が月の直径よりもずっと大きいためです。
月食の日食の違い
下の画像は部分日食です。月食が太陽、地球、月という順に並ぶのに対し、日食は太陽、月、地球という順に並んだ場合に起こります。日食の場合は月食と比べると太陽の欠けぎわがはっきりしていて、急なカーブを描いています。これは月には大気がないこと、および地球から見た場合の月と太陽は同じくらいの大きさに見えるからです。
半影月食
地球の影には真っ暗な本影とその周りに広がる薄暗い半影があり、月が本影に入ると通常の月食が起こります。この場合は月の欠けた部分は暗くなるので月食の様子がよく分かります。
これに対して月が地球の半影に入り込む場合は半影月食と呼ばれ、月の欠けた部分はほんの少し薄暗くなるだけです（下の画像）。肉眼ではわかりにくいのですが、写真にはよく写ります。
