查看原文
其他

白的、黄的、灰的…月球究竟是什么颜色的?

说起月亮的外表,很多人对它的第一印象,大概都是光洁清冷的圆盘。李白说“小时不识月,呼为白玉盘”,不经意间透露出小时候习惯的用度,堪称凡尔赛文学之王。



虽然视力稍微好一点就能看出

这只“白玉盘”表面是有斑纹的

但总之也脱不了“白色”的印象


明亮皎洁的满月,表面的暗影被古人想象成玉兔、蟾蜍等形象。月面上深色的部分被称作月海(因为在地球上,大片的水面颜色是深色的,人们曾经以为月球的情况也是如此),浅色的地方与月海相对,称作月陆。


可是,阿波罗宇航员

在月面实地拍回的月面景象

是这样的



跟宇航员的白色宇航服相比,月面堪称“灰头土脸”。可能大家会说,阿波罗系列探测器大都降落在月海,而月海的颜色肉眼可见的就比较深,这也不奇怪嘛!


那我们再来看看

嫦娥一号拍摄的月球正面高清全身照

是这样的


 

……这黑黢黢的煤球是谁啊?!



实际上,月球和煤球相比,反射阳光的能力还真强不了多少。它的平均反照率只有0.12,也就是说,照在月面上的所有太阳辐射,只有12%被月球表面反射了出来,其余88%都被吸收掉了。光凭数字可能不容易想象这个反射能力,我们来看看月面上的石头。


深色的月海

最常见的岩石类型是玄武岩

玄武岩在地球上也有很多

它的颜色是这样的



浅色的月陆上

最常见的岩石类型是斜长岩

地球上也不少

颜色是这样的


(© Richard Webb cc-by-sa/2.0)


颜色深浅有别,月海和月陆的反照率也很不一样,平均正好相差一倍。月海的深色部分,反照率可以低到0.09,而月陆上一些最明亮的区域,局部反照率可达25%以上。0.09的反照率在整个太阳系也是敬陪末座,只比一些小行星高——太阳系里最乌漆麻黑的小行星,反照率是0.06。但是,就凭这么一个“煤球”,又为何能够在夜空中显得如此明亮皎洁,以致令人心生无限向往呢?


答案是:全靠衬托。



月球这个天体,是太阳系里不多见的完全没有色彩的星球。它的颜色几乎是纯粹的灰色,而灰色是一种“无彩色”,也就是说,在光谱里找不出这种颜色。色彩三要素里,色调和饱和度都跟灰色没有关系,它的视觉效果只跟亮度有关,越暗就越接近黑色,越亮就越接近白色。而在一片漆黑的夜空中,作为唯一面光源的月亮,被周遭的环境反衬得足够明亮,就被我们的眼睛辨认成了亮白色。


如果附近同时有个明亮的天体

比如这张和地球的合影

月亮就显得暗了许多


伽利略号探测器拍摄的地月同框合影


同时,既然月球自己没有色彩,当照射到它身上的光带有某种颜色的时候,它当然就会呈现出同样的颜色。比如在月全食的时候,地球遮挡住了阳光,只有少量的阳光被地球大气折射,照到月面上。这部分阳光以红光为多,于是月全食中的月球就呈现暗红色。



而当地球大气中有太多的水气和微粒,将月光中的蓝色部分散射掉,只让红色部分来到我们眼中,也会让月球看起来发红。但这就不是月光本来的颜色了。


月海月陆的区别,是月球容貌最直观、也是最宏观的呈现,用肉眼就能分辨出来。月海是在月球还有大规模火山活动的时候形成的,当岩浆涌入被陨石撞击形成的巨大盆地,冷却凝固之后,就会形成深色平坦、地势较低的月海;而月陆则是月球表面更古老、地势更高的部分。月海的形成,是月球演化史上最主要的事件之一。


当观测手段不限于肉眼,人们在月球表面能看到的细节也就随之增加。因为月海是被岩浆填平的撞击盆地,所以月海的边缘其实就是远古盆地的边缘。有时候,在被岩浆充填之前,撞击盆地的边缘遭受新的撞击,在轮廓上多出一道圆弧形的凹进,这就是月湾。比如我们的嫦娥三号就降落在月面雨海西北部的“虹湾”。


夹在月海与月海之间,显得相对高耸的部分,外观像是地球上的山脉,人们也用地球上的山脉来命名它们,比如“亚平宁山脉”“阿尔卑斯山脉”都同时存在于月球和地球,但它们的成因迥然不同。地球上的山脉是因为板块间的造山运动形成的,而月球上从来没有过板块活动,其“山脉”是撞击形成的。


在月海中的熔岩冷却、收缩时,因为收缩得不均匀,常常还会形成蜿蜒的低矮山脊,被称为皱脊,它有时也暗示着被熔岩掩埋的月海“海底”的轮廓。火山作用的熔岩流还可能是一部分月溪月谷的形成原因,它们是月面上类似河床的细长凹陷,大的叫月谷,小的叫月溪,跟月面上的撞击坑一样,以著名科学家的名字命名。


月坑遍布在月球的表面,叠加在月海和月陆之上。大多数月坑的周围环绕着比外围稍高的山壁,被称为“环形山”。有的月坑中心隆起一座山峰,叫中央峰,在周围还会延伸出明亮的辐射纹。因为月球不像地球那样有地质活动和风化作用,撞击坑一旦形成就不会消失,所以月坑有时会呈现出层层叠叠的面貌,新的撞击坑叠加在旧的撞击坑上。天文学家从月面上各个地区撞击坑的密集程度和层叠程度,就能大致推断出哪里更为古老,哪里又相对比较年轻了。



推荐阅读




作 者丨刘 茜
编 辑丨王舒颖

    您可能也对以下帖子感兴趣

    文章有问题?点此查看未经处理的缓存