对我们普通人来说，我们所能企及的天文现象最多的就是月食和日食！对裸眼天文学家来说，月全食也是天空中最壮观、最常见的景象。通常情况下，我们每年会遇到一两次月全食，而每次都会发生同样奇妙的现象。

红色的月亮

如果你站在月球上，你就会看到地球开始慢慢的遮住太阳的一小部分。地球挡住了越来越多的太阳光，落在月球上的太阳光就会越来越少，月球的一侧看起来也在慢慢变暗，这就上上图中看到的情形。

最后地球完全阻挡了太阳光，而地球的影子也落在月球上。在地球上随着越来越多的月球进入了地球的阴影，我们能看到的月球也越来越少。

就在你以为月亮要完全消失在黑暗中时……，奇怪的事情发生了！

我们看到白色的月亮消失了，在天空中取而代之的是暗淡的红色月亮。虽然红月亮比正常的满月要暗一万倍，但它仍然是夜空中最亮的天体。

那么，为什么月亮会变红呢？

按常理来说，如果地球完全挡住了太阳的光线，那么月球就会完全变成黑色。事实上，如果地球像水星一样，月球在月食时就会完全变黑。但是我们地球有一些水星没有的东西，正是因为它使月球在月食时依旧能发光。

那就是大气层！国际空间站的亚特兰蒂斯号航天飞机拍摄的照片显示，当太阳直射地球时，地球大气层发出淡蓝色的光芒。

但是月亮不会变蓝，它会变红。到底是怎么回事呢？

在太阳升起之前观察地平线附近可以帮助我们找到部分答案。我们都知道在白天大部分的事件里大气是蓝色的，而经历日落或日出的那部分大气看起来就是红色的，这种现象我们每天都可以看到。

这是因为地球大气这种比光线波长还小的微小气体分子遵循瑞丽散射的原则，蓝光比红光在大气中更容易被散射。在一天的大部分时间里，当光线充足的时候，蓝光向四面八方散射，这就是为什么天空看起来是蓝色的，太阳看起来是黄色的。日出或日落时，阳光需要穿过比平常更厚的大气层，波长较短的蓝光散射的更加厉害，太阳传播到我们眼睛的光线就留下比蓝光更多的红光，因此太阳看起来就是红色的，而天空比平常更红。

所以，在月食期间，在月球通往地球另一端时，阳光会穿过成百上千公里的大气层，只波长最长的红光才能穿过大气层！结果呢？

月食时月亮变成了红色！事实上，当月球离地球阴影的中心越近，月球就会显得越红！因为那里有更多的红光。

当更多的蓝光与红光叠加时，月亮看起来更白；当越来越少的蓝光通过时，月亮看起来更红。那有没有想过，在地球阴影的中心捕捉到月亮会是什么样子？看下图

总结：红色火环

发生月食时，你在月球上，会是什么景色。美国宇航局制作了一个动画，展示了发生月食时地球大气的壮观景象。

“火之环”，或者说是所有日落和日出的总和！红光在地球的大气层边缘形成了一个巨大的红色光环。这就是为什么月食的时候月亮会变成红色！

7月28日凌晨发生的这次月全食， 月亮表面的颜色看起来是近乎暗红色的。这是为什么呢？这是因为在月全食发生时，地球有大气层。太阳光传过大气层折射后到达了月亮表面，从而形成暗红色月面。

在生活中，相信大家经常会发现，一根筷子插入水中，筷子在水中看起来（和空气中不一样）是偏折的。这是因为，光线进入不同介质（水）造成的。光线在同一介质中（如空气，太空）是直线传播的（这里不考虑引力影响），但是从一种介质到另一种介质时，就会发生折射现象。

在月全食时，太阳光线首先会从太空中进入地球大气层中，发生一次向内折射，折射后的光线又从大气层中传播到太空中去，又会向内折射，有点像凸透镜那种原理。两次折射的光线向内（向地球本影内）很多，所以基本上一些光线会照到月亮表面上，这和在地平线时看见的 “假”太阳位置类似。因为太阳光中红色的光线波长比较长，“穿透力”强，基本不受大气层中（颗粒分子等）散射影响而直接穿过地球大气层照射到月面上，其它波长颜色基本散射了，无法到达月面。我们熟知的蓝天就是容易受分子颗粒散射的短波长蓝色光线造成的。

因此，太阳的红色光线就照到了月面上，使得月面呈现暗红色。不过，有时候由于地球大气层影响的复杂条件而使得照射到月面上的颜色有所不同，如深红色、橙色等不同颜色。这个复杂条件，有当时大气层的天气空气条件等，如阴天，雾霾等等，都会影响到月全食时月亮表面的颜色。