從地球視角看,月光通常呈現(xiàn)何種色彩?又為何會變幻出不同色澤?藍(lán)月、血月與蜜月等意象雖已融入文學(xué)傳說,但地球這顆最大衛(wèi)星的色彩變幻始終基于科學(xué)原理。月球自身并不發(fā)光,僅反射太陽的白色光芒。那么月光本質(zhì)是何顏色?為何在地球觀測中會呈現(xiàn)異色?
月球與行星研究所科學(xué)推廣主管克里斯汀·舒普拉指出,答案與抵達(dá)地球的反射光量相關(guān)。月球樣本分析顯示其地表主要由淺灰色巖石(鈣長石)構(gòu)成,間雜深色玄武巖區(qū)域。"這種灰色巖石對光譜各波段能量均等吸收,"她解釋道,"整體而言,它將白色光線反射至地球,形成典型的灰白色月貌。"
然而,多種大氣與天文現(xiàn)象會過濾抵達(dá)人眼的光波。"地球大氣中的光散射過程決定著我們感知的月亮顏色,"英國赫特福德大學(xué)大氣光學(xué)研究員伊芙琳·赫塞闡明。當(dāng)月亮高懸夜空,月光穿過大氣層的路徑較短,散射效應(yīng)微弱,反射光可完整抵達(dá)地表。但臨近地平線時,月光斜射穿透大氣,路徑延長使得氧分子與氮分子得以與光線相互作用。
月光原本包含380納米(人眼所見紫色)至750納米(紅色)的可見光譜,但不同波段會被大氣微粒不同程度地散射。氣體分子對藍(lán)光散射最強 —— 此現(xiàn)象稱為瑞利散射。正因如此,低懸地平線的月亮呈現(xiàn)橙色:加長的穿越大氣路徑中,僅剩橙色波段能到達(dá)地表。
舒普拉表示,血月或月食期間此效應(yīng)更為顯著。"月食時地球陰影籠罩月球,唯一能反射的光線是經(jīng)大氣折射至月表的紅光,"她解釋道,"藍(lán)光全被大氣吸收,殘余的橙紅光得以顯現(xiàn)。"
改變月光色澤的不僅是氮氧分子。高層云團、污染物與塵埃均可通過散射特定波段改變月貌。赫塞在郵件中說明:"火山爆發(fā)后,空氣中1微米級的火山灰微粒優(yōu)先散射紅光,導(dǎo)致觀測者僅見藍(lán)光波段,月亮便顯藍(lán)色。同理,野火煙霧散射月光中的藍(lán)光后,剩余光譜會使月亮泛紅。"
不過"藍(lán)月"的通行定義指一個公歷月出現(xiàn)兩次滿月,另一定義(可追溯至1528年)則指同一季節(jié)四次滿月中的第三次。這兩種定義皆與月亮實際顏色無關(guān) —— 多數(shù)藍(lán)月實際仍顯白色。
月光亦可呈現(xiàn)其他色澤。舒普拉指出,六月滿月常呈蜜糖色,故得名"蜜月(honey moon)",傳統(tǒng)婚假選在六七月正源于此。更奇妙的是,當(dāng)月光路徑發(fā)生折射時,不同波段分離會創(chuàng)造奇特色彩。"月亮臨近地平線的特定條件下,人們能觀測到轉(zhuǎn)瞬即逝的'月閃綠光',"赫塞描述,"這是因月光經(jīng)大氣折射后各波段路徑分離所致。"
同樣的色散效應(yīng)還會造就罕見的月虹奇觀。"若高層大氣存在冰晶,月光經(jīng)冰晶反射折射后,會如同雨滴形成彩虹般在月亮周圍產(chǎn)生彩色光環(huán),"舒普拉解釋道。
綜上,月光究竟是何顏色?抵達(dá)月球的陽光確屬白色,但光學(xué)作用會改變其視覺表現(xiàn),難以簡單定義。"或許該稱之為'瞬息萬變'!"舒普拉如是說。
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