地球反照——月牙兒之外還有些什麼？

探索 07-19

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憑藉它自身那精妙的美麗，在月牙兒當空的夜晚看到的地球反照提示著我們，地球與月球之間存在很多聯繫。大家可以仔細研究本期的月亮，為下周的月食做好準備吧！

作者：Bob King

翻譯：馬明陽

校對：王克義

農曆初二、初三的娥眉月被經過兩次反射的光線填滿——第一次是被地球反射，第二次是從月球反射回我們的眼睛。

Bob King

細細彎彎的娥眉月應該不止能讓你聯想到一休哥攀在上面盪鞦韆（小編好像又不小心暴露了年齡），或是包青天的腦門兒，湊近點兒觀察它，你會看到月面的完整輪廓。陽光照亮了明亮的娥眉月，但假如沒有地球反照，月面其他部分將會是全黑且不可見的。

我們提到地球反照時，經常使用「灰光」、「新月臂彎里的殘月」等語彙，它差不多是從你的家門口開始其月球之旅的。

從地球反射的陽光照亮了月球的黑夜部分，而它又再次反射回我們的眼睛。圖中並非真實比例。

Bob King

從我們這顆行星反射的陽光向太空輻射。其中一部分經過月球，射向了月面，然後再反射回我們的眼睛。這些光線中的許多被焦黑的月壤所吸收，這就是為什麼被地球照亮的月球看上去是昏暗的。從月球表面來看，來自地球的光照類似於我們地球上深沉的曙暮光。相比之下，明亮的娥眉月則是被直射的陽光照亮的。

隨著月相漸漸變盈，在我們的視野中，陽光逐漸從越來越多昏暗的月面地形爬過。到滿月時，我們這顆衛星朝向地球的一面完全沐浴在陽光中。在月相漸虧的過程中，地球反照隨著陽光的消退而漸漸增加。

地球和月球的相位是互補的，凸月時呈現「娥眉地」，娥眉月時呈現「凸地」。圖中上一行顯示月相，下一行則是宇航員站在月球表面回望地球時看到的相應的地球相位。有一點不同：地球看上去大約有月球的四倍那麼大。

Source: Stellarium

因為月球與地球的相位是互補的，地球的相位（從月球看）總是相當於我們看到的月球上被地球反照照亮的那部分。所以在新月前後娥眉月最細小的時候，地球反照最明亮。

從地球背向太陽的一面看到的景象。當我們看到月亮是超細的娥眉月時，從月球上則會看到接近「滿月」態的地球。

Bob King

看過「超級月亮」就了不起了嗎？回望「滿月態地球」的宇航員會看到一輪接近滿月視直徑4倍的球體，而且要亮50倍！

這就立即提出了一項挑戰。你能持續看到地球反照多久呢？當漸盈的娥眉月到了農曆初四左右，地球呈現「凸月」相位（從月球角度來看）並且正在變暗淡。到上弦月時，一個「半月」狀地球照亮月球的天空，然後在滿月左右的時候，地球的明亮部分又縮減成為「娥眉月」狀。

正確曝光（左）和過度曝光（右）的農曆初九左右的凸月，右圖顯示仍存在微弱的地球反照光。

Bob King

你可以在農曆初五之前用裸眼追尋到地球反照，用雙筒或天文望遠鏡還能多看到幾天。隨著月亮漸盈，不僅從月球角度看地球會變暗，而且被我們這顆行星照亮的地區也會收縮。筆者的個人紀錄是新月後9天用25厘米口徑望遠鏡看到的。你一定能打破它。一點提示：保持月球被陽光照亮的部分在視野之外。

幽暗中的月球美景

即使在地球反照中，農曆初四的月亮也能顯示出深色的月海和更突出的環形山。明暗界線是指太陽照亮的月面與太陽尚未升起的部分之間的界線。

Bob King

月球觀測中一個較少被關注的方面是用雙筒或天文望遠鏡探測陰暗的月面景觀。這是大有可觀的哦！雙筒能顯示六七片或更多的月海，有明亮輻射紋的第谷環形山就更容易看到了。用天文望遠鏡，你會感覺好像是在天黑後外出狩獵動物。找個機會試試這一全新的視角吧。

只要有娥眉月，你就能隨時看到地球反照，但北半球的觀測者最好在秋季的曙光或春季的暮光中觀看，因為此時娥眉月在天上位置較高。根據美國大熊湖太陽天文台（Big Bear Solar Observatory）和加州理工學院的地球反照研究計劃的結果，春季也是地球反照最亮的時候。

因為地球反照的亮度首先取決於地球雲層的覆蓋情況，它的強度變化有助於理解我們行星的氣候變化。研究顯示，地球的總體反射率在1994到1998年之間可能有所降低，隨後從1998年末到2000年中又顯著躍升（約0.5%）。這些變化可能與太陽活動高峰有關，但在11年的活動周期內，太陽的輸出只有約0.1%的變化。一篇相關的論文描述了大面積氣候變化造成的亮度的逐日改變（多達約5%）。多麼驚人！