天象现象百科 · Earthshine

地球反照:月牙暗面为什么隐约发亮

傍晚西边挂着细细的月牙,仔细看,月亮没被照亮的那部分并不全黑,而是一层淡淡的灰光,整个圆盘的轮廓都看得出。照亮它的不是太阳直射,而是从地球反射过去的阳光。

地球反照
地球反照。图片:ESO/B. Tafreshi/TWAN (twanight.org)(裁切/缩放;地照实拍),CC BY 4.0,来源

光走了两次反射

阳光先照到地球,被云层、海洋和陆地反射出去,其中一部分射向月球,照亮了月面上本来处于夜晚的那一半。月面再把这部分光反射回来,进入我们的眼睛。光在路上转了两道弯,所以很暗,但足够让月球暗部显出轮廓。

这层灰光在中文里也叫月面灰光。达芬奇曾在手稿中给出过这个解释,认为月亮暗部的微光来自地球反射的阳光,这个思路和今天的理解是一致的。

为什么新月前后最明显

月相和地相正好互补。从地球看月亮是细月牙的时候,从月亮看地球接近满地球,地球此时把最多的阳光反射向月面,暗部就最亮。反过来,月亮接近满月时,从月面看地球只是一条细线,反照几乎没有,而且被月亮亮面的光完全盖住。

所以最佳时段是新月后两到五天的傍晚,月牙低挂在西方;或者新月前两到五天的黎明,月牙在东方低空。可以在月相日历里找出每月对应的日期,再挑一个晴朗的晚上。月龄太小时月亮离太阳太近,天还没黑透就落下去了,月龄偏大时亮面太亮,反照就不明显了。

用双筒望远镜看

肉眼看到的是一个淡灰的圆盘轮廓。换成双筒望远镜,暗部会清楚得多,能分辨出月海的深色斑块,甚至个别明亮的环形山。手持时可以靠在墙或栏杆上稳住,看得会舒服很多。如果手边有小望远镜,用低倍率就够了,倍率太高视场太窄,反而看不出暗部和亮边连成一个整圆的效果。

反照的亮度会随地球上的云量变化。月面那一侧对着的地球如果云多,反射强,灰光就亮一些;对着大片海洋时会暗一些。连续几天记录同一个月龄附近的反照,能感受到这种细微差别。

拍出暗部和月牙

月牙亮面和暗部亮度相差很大,一张照片很难同时兼顾。想拍出地球反照,就要以暗部为准,曝光一到几秒,亮的月牙会过曝成一条白边,这反而是很多人喜欢的效果。焦距越长细节越多,记得用三脚架并开启延时快门。

月牙低垂时常和金星、木星等亮行星靠得很近,画面会更丰富。这类组合的日期可以在天象日历里查到。

常见问题

地球反照和月食时的红月亮是一回事吗?

不是。月全食时月亮的红色,来自穿过地球大气边缘、被折射进影子里的阳光。地球反照则是被地球表面和云层反射到月面的阳光,颜色偏灰白。两者的光路和发生时机都不同。

城市里能看到地球反照吗?

可以。月牙本身很亮,暗部的灰光在城市里也常常看得到,只是对比度比郊外差一些。选一个西方或东方低空没有遮挡的位置,天色暗下来后再看效果更好。

为什么月牙越细,暗部看起来越亮?

月牙越细,从月球看地球就越接近满相,反射到月面的光越多。同时亮面的月牙小,对眼睛的干扰也少,暗部的灰光就更容易被分辨出来。