日月食为什么会每18年出现一次

早在数千年前，古巴比伦人就发现，每隔18年零10天，日月食会出现一次，他们称这一现象为沙罗周期。沙罗周期因此成为古人预测日月食的工具。虽然沙罗周期早就被发现了，但直到近代，人们才研究出它的成因。

一个月是指月球绕地球运行一周的时间。在天文学上，人们形容一个月时会用到5种不同的时间间隔，朔望月和交点月是其中两种，也是我们接下来要介绍的。

（1）朔望月。指的是两次相同的月面相位之间的间隔时间，即在太阳上看月球绕地一周所花的时间，相当于相邻两次朔月出现之间的时间，为29.5306天。

（2）交点月。这里的“交点”，指的是地球公转轨道与月球绕地轨道的交点。交点月指的是从“交点”开始，月球绕地一周后再返回“交点”的时间，为27.2123天。日食和月食形成必须满足一个条件，即朔月或望月正好落在交点上，此时，月球中心、地球中心和太阳中心正好在同一条直线上。换言之，对于相邻两次同样的月食，间隔的时间包含的朔望月和交点月一定是整数。

该间隔时间可以通过以下方程进行计算：

其中，x、y为整数。将该方程更改为比例式：

在上述比例式中，29.5306和27.2123没有公约数，所以最小整数答案为：

如果只看这两个数，就是数万年的时间，这对我们预测月食来说毫无意义，因此天文学家常常取它们的近似值：(www.xing528.com)

在剩下的分数中使用分子和分母除以分子：

再将分数的分子和分母除以分子，循环往复，就能够得到下面的式子：

我们只取前面几节，得到部分近似值：

第五个近似值已经足够精确，可以满足要求了，但如果接着进行计算，结果就会更加精确。假如采用这组数值，即x=223，y=242，就可以得出：月食周期为223个朔望月或242个交点月。如果换算成年，就是18年零11.3天或10.3天（在此期间，可能存在4到5个闰年）。

上述内容就是沙罗周期的原理。计算结果显示，这一原理并不准确。所以，我们会以18年零10天为准，即将沙罗周期减掉0.3天。在此基础上进行计算，第二次出现同样日月食的时间会比实际情况晚8小时。

倘若连续三次使用沙罗周期来计算，得到的结果会正好和实际情况相差一天。月球到地球的距离和地球到太阳的距离都在不断地发生变化，并呈现一定的周期性，这在沙罗周期中并没有得到体现。换言之，沙罗周期只能用来推算下次日月食发生的具体时间，却很难预测发生的到底是月偏食、月全食，还是月环食，更无法预测它在地球上出现的具体地方。此外，如果上一次出现的日偏食面积非常小，那么在18年后，我们可能会因为日食面积太小而观测不到。当然，情况也可能正好相反：18年前没有看到日食，18年后，人们却在同一天看到了非常小的日偏食。

随着科学的不断进步，天文学家们对月球运动的研究已经非常透彻，甚至还能预测日月食发生的准确时间，与实际相差还不到一秒钟，这意味着沙罗周期可以退出历史舞台了。