星空万象

月球，俗称月亮。作为地球唯一的天然卫星，它自古以来就被人们寄予了许多美好想象，而其多变的颜色也被赋予了各种意义。这些颜色究竟是怎么来的？让我们跟随作者，从天文学角度一探究竟。

黄月亮

月球是个不会发光的球体，但总有一面（即半个球体）被太阳照亮。我们所看到的月球的光，就主要来自它对太阳光的反射。月球刚升起或落下时，在地球表面所示的颜色，大多为黄色。

这是因为，此时的月光是斜着进入大气层的。与它位于高处时相比，光穿过的地球大气要厚上几倍。因此，波长较短的蓝紫色光子会被大气中的分子以及尘埃颗粒散射出去，波长越短、散射就越厉害。于是，波长较短的蓝光几乎被散射殆尽，波长较长的红黄光部分虽然也因散射而强度大减，但仍足够抵达人眼，所以看起来月亮像咸蛋黄一样，呈黄色。

黑月亮与红月亮

在日、地、月三者的位置关系中，有两个很特别的位置——月球处在这两个位置时，会分别出现黑月亮和红月亮。

黑月亮

农历每月初一的月亮，我们叫“新月”或“朔”。这时候，如果月球正好运行到太阳和地球中间，被太阳照亮的那一面背对着地球，所以我们不但看不到月球的向阳面，而且月球与太阳同升同落。这时候发生日食，大家将看到黑月亮。

红月亮

当月球接着绕地球公转，相对地球而言月球处于太阳对侧的位置关系时，它反射阳光的这面便一览无遗地暴露在地球人面前，我们称其为“望”，也就是“满月”。

如果这时候地球正好在太阳与月球之间的一条直线上，就会出现月食的现象。

月全食食甚阶段（即月球完全进入地球本影的时候），月球不再直接反射太阳光，而是反射阳光经过地球大气折射后到达月面的红光，所以我们看到的是红月亮。

月全食食甚阶段的红月亮（供图：梁丽贤 范舟）

月球公转每个月都会在“朔”和“望”两个位置出现，但为什么不是每个月都会出现日月食呢？

不是每次“朔望月”都会发生日月食（供图：梁丽贤 范舟）

上图可以看到月球公转的轨道平面与地球公转的轨道平面有一个夹角，大约5度，所以并不是每次在“朔”“望”的位置上都会发生日月食。

三色月亮

用望远镜观测过月食过程的同学，可能会发现三色月亮：月面被一条“蓝丝带”划分成一部分白色和一部分红色。

为什么会有“蓝丝带”？

这是因为照亮它的是穿过地球高层大气的蓝化阳光，那里的臭氧层对红光的吸收高于蓝光，所以给我们保留下了蓝色，从而在月面上形成美丽的蓝色条带。

此外，白光部分，是月面直接反射太阳光；红色部分，是反射经过地球大气散射和折射作用后到达月面的红光。当然，三色月亮只有在特定时刻才能观赏到。

三色月亮，摄于广西横州（摄影：罗弘扬）

其实，除了本文所述原因，地球环境、月球本身地质构成等因素也对我们看到的月亮颜色有影响。

知识链接：蓝月亮

蓝月亮并不是真正意义上的蓝色，而是一种十分罕见的现象——公历1个月中第二次出现的满月。

一般来说，两次满月之间相隔的天数是29.5天左右，与公历1个自然月30～31天有一个时间差。所以，当满月出现在公历月份1日的时候，月末就可能出现第二次满月，这个时候就被称为蓝月亮。不过，这种情况比较少见，平均32个月才会出现一次。

（作者单位：中国科学院国家天文台）

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