2009年8月3日 星期一

觀天入門:月色

在每天太陽下山的時候,記錄月亮開始轉成黃色的時間,以及最黃的時間,並註明當時的大氣清澈度(Transparency)、雲量、曙光及暮光、以及黃色的程度。如果你看到月亮有著不尋常的顏色,更要仔細記錄當時的各項觀測條件。比較月亮最常見的顏色和最亮的幾個行星的顏色。

從地球上看月球,月球是什麼顏色呢?月球表面的自然顏色是灰色,我們看到的顏色是它反射太陽光所顯現的顏色。(實際上在反射的過程中會損失一小部份偏藍波長的光線,因此月光會比日光略紅一點)。基本上日光和月光都是黃–白色,白色比較多,一方面是由於大氣散射使天空藍藍的,再加上它們比背景亮了很多,人們因此感覺它們比較白。不過在不同的情況下,月亮會顯現出不同的顏色,你可以經由這個觀天習題來探討其原因。

初昇或將沈的月亮,尤其是在有霾的夜晚裡,的確有可能呈現較深的金色或蜂蜜色,在很重的霾裡,低懸的月亮甚至有可能呈現橘色或紅色。不過最令人們感到興趣的是在天氣狀況良好下,由大白天進入淡淡暮光中再進入黑夜裡,月亮由純白轉成純黃再轉成白色帶點黃的過程。白天所看到的月亮有如瓷器般潔白,其原因是背景的藍天加上月亮本身的黃–白色給人們的感覺。在黑夜裡所看到的月亮是黃–白色,而且黃色相當少,主要呈現白色,其原因是月亮相對於背景倍顯明亮。那麼中間呈現了何種現象?在暮光中,月亮會有一小段時間看起來是純黃色。其原因是太陽下山了,大氣散射的藍光消退了,看起來沒這麼白,而且此時的月光和藍色半褪的背景天空相比,給人們黃色的感覺。當你在不同的日子裡欣賞美麗的月色和驗證前述理論時,請你記錄當時的月相、月亮懸掛的角度、和天空的狀況(尤其是月亮附近天空的顏色和亮度)。例如筆者在2005年9月21日晚上10時,剛過完中秋節(陰曆十八),德州聖安東尼市,麗塔(Rita)颶風來襲之前兩天,看到紅銅色的月亮,仰角約廿五度,天空無雲呈黑灰色,卅分鐘之後月亮轉成深黃色,再卅分鐘之後轉為白色。

在微微曙光或淡淡暮光中,月亮還會顯現其它很特別的顏色,視當時的月光與曙光及暮光及雲朵的顏色之對比而定。在滿月的前幾天,月亮在藍灰色的地影(Earthshadow)中會呈現黃銅色。(地影參考觀天習題五十一)。眉月在日落後的紫–紅色霞雲裡看起來像是綠色,尤其是在火山噴發後的火山灰增強紫色霞光時。例如,1982年墨西哥的艾爾智瓊(El Chichón)火山爆發後,很多人甚至觀察到綠色的滿月。還有極為罕見的藍月,需要大氣中特定的浮塵含量,也就是不多不少的火山爆發或森林火災才能形成。在1950年時,美東的新英格蘭地區曾看到最罕見的紫月,是由很罕見的藍月加上月全食的紅銅色造成的。所以再提醒你一次,看到不尋常的月色時,一定要記下當時的天文狀況。

註:不要將藍色的月亮和某個月份中出現的第二個滿月搞混了,兩者都稱為藍月。

最後,請你比較月亮、金星和木星,何者比較黃?有一個簡單方法可以把月亮看成星星,拿一塊厚紙板,穿出一個小孔,透過小孔看月亮,或許對你有幫助。

問題

一、在太陽下山的時候,月亮何時開始轉成黃色?什麼時候最黃?這兩個時間點以及黃色的純度是否和月相、月亮懸掛的高度、與曙光及暮光的相對位置、大氣清澈度有關?它月亮最黃的時間是否是月球表面之地形特徵看得最清楚的時間呢(參考觀天習題一)?

二、在什麼時機或觀測條件下你看到了紅色、橘色、粉紅色、黃銅色、藍色、黑色、綠色、或紫色的月亮?

三、月亮與金星和木星相比,那一個比較黃呢?

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