星闻星语

2011年4月的“假红月”,实为城市大气污染导致的。詹想 摄

红月亮,黑月亮,蓝月亮

  2011年6月16日,我国出现了国内进入“微博时代”以来首次广泛地域可见的月全食,吸引了众多网友的关注,新浪微博上与月食有关的微博多达50万条。不过月食之后,我听到了有些朋友的抱怨:“这红月亮好像和平时见到的差不多呀!”和我一同观测的三十几位师弟师妹似乎觉得偏食还更有趣些。恰逢月前智利火山喷发导致会出现“黑月亮”的猜测,以及平时偶尔冒出的“蓝月亮”,估计这各色月亮已经让某些好奇心很重的朋友怀疑是不是这些又是媒体为了“吸引眼球”而“刻意炒作”了。话说:月亮还是那个月亮,MM还是那个MM,但是横看成岭侧成峰嘛,这各种月亮,如同各色MM,解释起来还是挺有意思的,各位看官有空的话不妨也稍花几分钟时间,和我一块来一探究竟。

此“红月”非彼“红月”

  首先我们应该为“红月亮”伸冤才对—— 为什么大家会觉得“红月亮”似曾相识呢?这是让我们爱恨交加的工业时代的产物:城市里浓重的大气污染,使得低空中的月亮面带红光。没错!这和城市里日落时太阳呈暗红色的道理完全一样。如果你曾经到野外旅行看过日落的话,就会发现:一般在野外,太阳在地平线附近虽然有点橙黄色,但依旧十分耀眼,“温柔的红太阳”其实是城市的专利。下面大家不妨欣赏一下北京天文馆的詹想老师在今年4月拍摄到的“假红月”以及我拍摄的“真红月”。

2011年4月的“假红月”,实为城市大气污染导致的。詹想 摄

2011年6月16日的月全食,摄于广州。叶泉志 摄

  “假冒伪劣”的红月亮和真正的红月亮可是有着本质的不同。除了后者比前者要暗淡得多之外,如果你身处晴朗的野外,或许能看到以下奇景:

银河与红月亮 Amirreza Kamkar 摄

  不!这可不是PS出来的,这就是月全食的魅力所在!当月亮完全落入地影之中以后,周围原本被强月光淹没的星星就全都华丽现身了。《环球科学》前首席主编Steed博士在新疆观测了此次月全食,他认为这张照片和他看到的很像。毫无疑问,这等魅力是“假红月”们望尘莫及的。Steed博士评价道:“个人认为月全食最震撼的地方,就是月光不再夺目之时,突然发觉漫天星斗银河贯空,壮观程度可以与日全食的白昼黑夜相媲美。”

谁偷走了我的月亮?

  为什么全食的时候月亮不是黑的而是红的呢?这是由于地球大气的散射和折射作用造成的,和日出日落时太阳偏红偏黄的原理有点相似。阳光通过地球大气时,波长较短的蓝光更容易被散射掉,剩下波长较长的红光被折射到地影内,因此月球即使在地影深处,仍然有红光能“照”在上面,使得“月全食”看起来并不是完全被“食”。理想情况下,月全食时的月亮看起来是亮橙色的,比如下面这张月全食。

2000年7月26日“每日天文一图”(APOD)公布的2000年7月16日月全食照片。Noel Munford 摄

  研究表明,全食时月亮表面的亮度主要和月亮进入地球本影的深度以及太阳活动程度有关(参阅Maclean, JBAA, 94, 263),观测者所在地的天气也有一定影响,但一般情况下差异都不是很大。然而在少数情况下,会出现名副其实的“黑月亮”,比如下面这一对照片(来自科罗拉多大学R. A. Keen的报告)。

1972年及1982年月全食对比,使用的望远镜、底片及曝光参数完全相同。1982年月全食受El Chichon火山影响,出现了二战后第二次“黑月亮”景观。图片来源:R. A. Keen

  天文学家们使用Danjon等级来划分月全食时月亮的黑暗程度,从0到4不等。Danjon等级为0对应“月亮几乎隐没不见”。二战以后,公认的“黑月亮”(Danjon等级为0)只出现过三次:1963年、1982年和1992年。“黑月亮”是火山们的杰作——由于火山灰进入平流层后会削弱波长较长的阳光,使得原本应该折射到月球上的光线接近消失,于是便造成了“黑月亮”的景象。根据当时观测者回忆,“(当时)如果你不知道月亮在哪儿的话,你得耗费很长一段时间才能找到它。”历史上最著名的“黑月亮”当属1761年5月的月全食。根据National Geographic的一篇报道,当时甚至使用望远镜也无法找到月亮在哪里。从某种角度来说,“黑月亮”可是比日全食还要罕见许多的天象!

  本月初Puyehue火山爆发看来并没有显著影响到这次月全食的亮度。不过,火山灰需要一定时间来扩散到整个地球大气平流层之中,所以大家不妨看看今年12月的月全食是否会给我们一个惊喜。

  另外在天文学上,“黑月亮”偶尔也指代一个月中的第二轮新月。

蓝月亮

  除去一种洗手液品牌之外,“蓝月亮”一般指一个月中的第二次满月。这是个文化上的定义,并不是说月亮看起来真是蓝色的。然而,和“黑月亮”一样,月亮偶尔也会真的呈现蓝色——这和月食没啥关系,倒是再次和火山们关系密切。这原理和“黑月亮”很相似:月球反射阳光中波长较长的光线被火山灰散射,只有波长较短的蓝光可以到达地面。根据记载,1883年喀拉喀托火山曾导致月亮在接近两年的时间内呈现蓝色。除去火山喷发之外,大范围的大火也有可能导致局部地区观测到“蓝月亮”——比如1950年9月加拿大艾伯塔省的森林大火就导致北美洲东部以及西欧出现了一晚上的“蓝月亮”景观。