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月光穿过地球大方层时,会发生散射和折射。秋夜的大方愈加清澈,月亮也会看上去更皎洁,呈现出更符合本来模样的白色
中秋佳节将至,赏月是中国人代代相传的浪漫。仰望夜空,秋月皎洁,为万家团圆的节日增添了温馨环境,给人无尽的美感与想象。
秋风清,秋月明。在大家的印象中,秋季的月亮格外皎洁,尤其是在天气晴朗的夜晚,一轮“白月亮”高挂夜空。而在平时观测中,大家也能看到“黄月亮”,甚至是“红月亮”,这是为何呢?
其实,月亮本身并不发光,它是通过反射太阳光而被大家看到,其呈现的色彩由自己反射光的颜色决定。大家平常所说的“月光”,就是月亮反射的太阳光。所以月亮的真实模样,应该像阳光一样是白色的。但,月光穿过地球大方层时,会发生散射和折射,即使是在同一天的夜空,伴随在空中高度的变化,月亮呈现的色彩也有所不同。
当月亮刚升到地平线以上时,月光要穿过较厚的大方层,气体分子及尘埃会散射其中波长较短的光,使波长较长的红光、黄光等更多到达地面,所以此时月亮会偏红、偏黄,呈现出“橙月亮”或“黄月亮”。当空气中水汽或尘埃含量较多时,这种大方散射效应会愈加明显,留下更多波长最长的红光,也就有了“红月亮”。当月亮升得愈加高,大方散射效应减弱,月亮渐渐恢复了本来模样,这个时候大家就会看到高空中皎洁的“白月亮”。“明月当空”,正是此意。
除去受地球大方层影响,月球上月海与月陆的差异,也影响着大家看到的月亮的模样。月海是指月球表面的低洼地区或平原,比月球平均水准面低1至4公里。月海过去是巨大的撞击坑,之后底部被黑色的玄武质熔岩所覆盖,因此地势平坦、颜色偏暗。虽叫作“海”,但其实月海根本没水。月球上一些明亮的地区称作月陆,又称作高地。这两种地区物质反射率有所不同,使得月亮上能呈现出不同形状的阴影,譬如“小兔子”“树”之类的想象,让嫦娥玉兔、吴刚伐桂的故事流传千年。
秋天天朗气清,凉爽的秋风减少了气温,也带走了空气中的不少水分和尘埃,与其他季节的夜晚相比,秋夜的大方愈加清澈,月亮也会看上去更皎洁。
值得一提的是,秋月虽白,但在月全食如此的特殊时刻,月亮会成为真的的“红月亮”。由于此时,原本皎洁的满月进入地球的影子当中,太阳光中只有少量的红光可以经过地球大方层折射后,投射到“藏”在地球影子里的月亮上,月亮便呈现出红彤彤的样子。
(作者王科超为中国科学院紫金山天文台科普主管,记者姚雪青采访整理)
来源丨人民日报
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