月亮为什么是红色的

2011年12月10日晚,浩渺的夜空迎来了10年来在我国观测条件最好的月全食。图7.25为10日22点44分北京上空的红月亮。月全食全程持续了近6个小时,从22时06分至22时57分的全食阶段是“红月亮”现身时段。

图7.25　“红月亮”

月全食时月亮缘何“脸红”?

你欣赏到“红月亮”了吗?很多市民在观看时发出疑问,月全食时,月亮为何会变身为“红月亮”?天文学家对此进行了解释。

中科院紫金山天文台研究员王思潮解释,“红月亮”归功于暗红色的光,其实就是照射到月面上的太阳光。在地球周围有层像薄纱似的透明度较好的大气层,阳光从地球侧面的大气中穿行时,先从空间进入大气层,然后由大气层进入空间。这样就产生了两次折射,结果和光线透过凸透镜相仿,有点向内弯,向地心方向偏折的聚合光线就照到月亮上去了。

王思潮进一步解释,太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各种颜色的光线混合成的。当太阳光经过地球上的大气层被折射到地球背后影子里去的时候,它们都受到大气层中极其微小的大气分子的散射和吸收,像黄、绿、蓝、靛、紫等色的光波比较短,在大气中受到的散射影响比较大,它们大部分都向四面八方散射掉了。红色的光线波长比较长,受到散射的影响不大,可以通过大气层穿透出去,折射到躲在地球影子后面的月亮上。所以,在月全食时,公众看到的月亮是暗红色的,即所谓的“红月亮”。

同样,大雾的时候你有没有发现太阳也会变成红色呢?看下面一个例子。

“太阳怎么成红颜色的了?”2011年10月20日下午三四点钟,华北多地雾蒙蒙的天空上,挂着一轮像红心咸鸭蛋黄似的红太阳,在雾气昭昭的天气中显得格外抢眼,引得不少人关注。

气象专家解释,傍晚正在落山的太阳都比早晨初升时显得红,这是由于傍晚大气厚度最大,而只有红色光线穿透力最强。而全城大雾弥漫,能见度低,大气厚度更厚。因此在下午时分,太阳的红光最能穿透云层和雾霾,从而提前“染红”。

为什么早上和晚上的天空会是红色呢,请看下面的解释。

早晨和傍晚,在日出和日落前后的天边,时常会出现五彩缤纷的彩霞。朝霞和晚霞都是由于空气对光线的散射作用形成的。当太阳光射入大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒,就会发生散射。这些大气分子和微粒本身是不会发光的,但由于它们散射了太阳光,使每一个大气分子都形成了一个散射光源。根据瑞利散射定律,太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射出来,而波长较长的红、橙、黄等颜色的光透射能力很强。因此,我们看到晴朗的天空总是呈蔚蓝色,而地平线上空的光线只剩波长较长的黄、橙、红光了。这些光线经空气分子和水汽等杂质的散射后,那里的天空就带上了绚丽的色彩。

俗话说“早霞不出门,晚霞行千里”,这就是说,早晨出现鲜红的朝霞,说明大气中水滴已经很多,预示天气将要转雨。如果出现火红色或金黄色的晚霞,表明西方已经没有云层,阳光透射过来形成晚霞,因此预示天气将要转晴。