“多彩”的月亮
2023-04-12梁丽贤范舟
梁丽贤 范舟
月球是个不会发光的球体,但总有一面(即半个球体)被太阳照亮。我们所看到的月球的光,就主要来自它对太阳光的反射。月球刚升起或落下时,在地球表面所示的颜色,大多为黄色。
这是因为,此时的月光是斜着进入大气层的。与它位于高处时相比,光穿过的地球大气要厚上几倍。因此,波长较短的蓝紫色光子会被大气中的分子以及尘埃颗粒散射出去,波长越短、散射就越厉害。于是,波长较短的蓝光几乎被散射殆尽,波长较长的红黄光部分虽然也因散射而强度大减,但仍足够抵达人眼,所以看起来月亮像咸蛋黄一样,呈黄色。
在日、地、月三者的位置关系中,有两个很特别的位置——月球处在这两个位置时,会分别出现黑月亮和红月亮。
农历每月初一的月亮,我们叫“新月”或“朔”。这时候,如果月球正好運行到太阳和地球中间,被太阳照亮的那一面背对着地球,所以我们不但看不到月球的向阳面,而且月球与太阳同升同落。这时候发生日食,大家将看到黑月亮。
日食发生时,出现黑月亮。图中亮的部分是太阳,遮挡住太阳的黑色圆球是月球(供图/ 梁丽贤 范舟)
红月亮的成因示意图
月全食食甚阶段的红月亮(供图/ 梁丽贤 范舟)
当月球接着绕地球公转,相对地球而言月球处于太阳对侧的位置关系时,它反射阳光的这面便一览无遗地暴露在地球人面前,我们称其为“望”,也就是“满月”。
如果这时候地球正好在太阳与月球之间的一条直线上,就会出现月食的现象。月全食食甚阶段(即月球完全进入地球本影的时候),月球不再直接反射太阳光,而是反射阳光经过地球大气折射后到达月面的红光,所以我们看到的是红月亮。
月球公转每个月都会在“朔”和“望”两个位置出现,但为什么不是每个月都会出现日月食呢?
图1 可以看到月球公转的轨道平面与地球公转的轨道平面有一个夹角,大约5 度,所以并不是每次在“朔”“望”的位置上都会发生日月食。
用望远镜观测过月食过程的同学,可能会发现三色月亮:月面被一条“蓝丝带”划分成一部分白色和一部分红色。
为什么会有“蓝丝带”?
图1:不是每次“朔望月”都会发生日月食(供图/梁丽贤 范舟)
这是因为照亮它的是穿过地球高层大气的蓝化阳光,那里的臭氧层对红光的吸收高于蓝光,所以给我们保留下了蓝色,从而在月面上形成美丽的蓝色条带。
此外,白光部分,是月面直接反射太阳光;红色部分,是反射经过地球大气散射和折射作用后到达月面的红光。
当然,三色月亮只有在特定时刻才能观赏到。
三色月亮,摄于广西省横州市(摄影/ 罗弘扬)
蓝月亮并不是真正意义上的蓝色,而是一种十分罕见的现象——公历1 个月中第二次出现的满月。
一般来说,两次满月之间相隔的天数是29.5天左右,与公历1个自然月30~31天有一个时间差。所以,当满月出现在公历月份1日的时候,月末就可能出现第二次满月,这个时候就被称为蓝月亮。
不过,这种情况比较少见,平均32 个月才会出现一次。
其实,除了本文所述原因,地球环境、月球本身地质构成等因素也对我们看到的月亮颜色有影响作用。你还知道哪些影响月亮颜色的因素?扫描二维码,告诉知力,就有机会领取精美礼品!
(责任编辑 / 陈琛 美术编辑 / 韦英章)