為什麼在地球上看月亮是亮的,上月球卻是黑的,沒有光呢?

劉雨昊vlog


在宇宙中真正發光的只有恆星,因為其內核處發生核聚變,能量以光和熱的形式從內核處向外傳播。整個太陽系以太陽為核心,其它八大行星、矮行星、小行星、柯伊伯帶天體以及奧爾特雲長週期彗星,都是在反射太陽的光。當然有些行星內核處也是高溫,也會向外輻射能量,但都不是可見光。



月亮更是如此,作為地球的唯一天然衛星,在距離地球38萬公里之外繞地球公轉,我們在地球上看到的皎潔月光,主要是反射的太陽光。而在月球上回望地球是同樣的道理,地球也是反射的太陽光。

上個世紀美國和前蘇聯冷戰開始了太空競賽,前蘇聯率先完成了人類的第一顆人造衛星和第一次載人航天,而美國靠著二戰後接收的德國專家,成功設計製造了大推力運載火箭土星五號,實現了載人登月。在1969-1972年美國共進行了7次載人登月,成功了六次,把12名宇航員送上月球表面。

從宇航員在月球上拍攝的照片來看,夜空中是完全黑的,即使是白天也是如此,主要原因就是月球上沒有大氣層接近於絕對真空,光線“直來直往”沒有大氣層阻礙,只有看向地球或者太陽的時候才是亮的,而看向星空就是全黑的,當然也可以看見星星,並且因為沒有大氣層看見的星星可能更亮,並且不會眨眼睛。

月球作為地球的一顆衛星繞地球公轉,由於受到潮汐力的作用,月球被潮汐鎖定導致只有一面正對著地球,月球的公轉週期和自轉週期嚴格相等為27.3天,這意味著月球上的一晝夜就是28天,而人類登陸月球大多數選擇都是正面白天,因為溫度上更有利一些。月球上的溫差可以達到300攝氏度,白天最高120攝氏度,晚上最低零下180攝氏度。

現在我國的嫦娥四號著陸器正在月面上執行任務,玉兔二號月球車也正在月面上“疾馳”,未來我國還將繼續進行探月工程。月球作為距離地球最近的天體,對於我們至關重要,未來也是太空探索的主要之地,或者說太空探索的門戶,美國新的探月計劃就是載人登月驗證載人登陸火星的技術。



月球上具備著很大的優勢,沒有大氣層就不存在摩擦,同時質量小第一宇宙速度小,因此在月球上發射探測器甚至不需要單獨的建造發射架。未來對於月球的探測是太空探索最重要的一步。




科學黑洞


地球看月亮是亮的,那是因為月亮反射了太陽光,月球上看地球也是亮的,而且是以藍色為基調彩色的,美妙極了,那也是反射了太陽的光照。

月球和所有的行星類天體一樣,本身不會發光,我們人類看到這類天體的光芒都是反射太陽光照的現象。

上月球是黑的這個結論本身就是錯誤的。我們看到月球地面是有光的,而天上是黑黑的有兩個原因:一是月球上沒有大氣,就沒有對陽光的折射反射衍射,所以只有對著太陽時才能夠看到太陽,對著地球時才能夠看到地球。而如果這張照片沒有對著地球和太陽,我們看到的天空就是黑黑的一片。

但實際上天空只是背景漆黑一片,在這個黑色的背景上,還鑲嵌著漫天繁星,登月的宇航員都能夠看到。

這些繁星怎麼沒有顯示出來呢?這就是照相機曝光的緣故。

我們在晚上用手機拍照,拍攝地面光亮的景物,天空的星星就會被掩映掉,這就是因為拍攝地面的曝光要求與天上星光的曝光要求不一樣。如果要照天上星星的照片,就需要長時間曝光,這樣地面的景物就會變成耀眼的白茫茫一片,什麼也看不清。

而我們看到的月球照片,都是宇航員們拍攝的地面工作照,因此天空當然就照不出星星了。

不管是白天還是黑夜,月亮都比地球要亮很多。

白天由於月球沒有大氣,陽光暢通無阻的直接射向地面,溫度會驟升到160度(攝氏度,後同),而太陽不照射的地方溫度會驟降到-180度。

而沒有陽光的月晚,地球高高的掛在天上,比我們看月亮面積要大14倍,亮度達到我們晚上滿月的80倍,相當於一個100瓦燈泡在3米處照亮著。在這樣的環境下要照出漫天繁星是很難的,尤其還是那個時代的相機。

不過月球上照到的地球照片就多了,上面就是一幅登月宇航員們拍攝的地球照片,供大家欣賞。既然如此,月球是黑的無光的說法從何而來呢?

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月球本身是不會發光的,因為它將太陽的光反射到地球上,而這些光在經過大氣層後,才會被我們的眼睛所捕捉到。50年前,阿波羅11號飛船登陸了月球,這次的載人登陸的宇航員阿姆斯特朗這樣表示:這是我個人的一小步,卻是人類的一大步。事實看來確實如此。

同理,隨後宇航員們拍攝到了月球上的地球,從月球上看地球,會發現地球是一顆藍色的星球,非常的漂亮。通過對這些照片分析,我們可以看到這些照片無疑背景都是黑色的,這就代表了一點,照相機的光將星光掩蓋了。舉個例子!

為何我們晚上能夠看到星星,那是因為太陽在地球的另一面,因此這些星星釋放的光的亮度非常亮,實際上在白天我們還是能夠看到星星的。為啥白天看不到星星呢,原因就在於太陽,太陽光的亮度是星星亮度的千億倍,因此白天我們所看到的是太陽光,但是看不到星星。如果你的望遠鏡有太陽光遮罩的話,你依舊可以在白天看看星星。

同理,為啥照相機拍攝的照片背景都是黑色的,這正是太陽的原因。太陽光照射到月球上,因此它的亮度超越了星星的亮度,並且月球沒有大氣層,因此星星的亮度更低了。這就是為啥拍攝的照片背景都是純黑色的原因。

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答:在月球上,哪怕是白天,除了能看到太陽發出耀眼的光芒,以及地球反射的太陽光外,月球的天空是一片漆黑的,主要的原因是月球上沒有大氣,也就沒有了大氣對太陽光的散射作用,所以月球上白天的天空看起來一片漆黑。


無論是我國嫦娥四號在月球上拍攝的照片,還是阿波羅登月時拍攝的照片,即便是月球上的白天,背景當中的天空都是一片漆黑,除了太陽、地球外似乎看不到任何天體。

其中的原理並不難解釋,地球擁有厚厚的大氣層,太陽光在穿過大氣層時,會受到大氣分子的散射作用,最明顯的就是瑞利散射,其散射光的強度與入射光波長的四次方成正比,於是紫光和藍光受到的散射作用最強,由於人眼對紫光的感知不明顯,且接近地面的地方藍光散射最強,所以在地球表面上看到的天空呈蔚藍色。

但是月球上沒有空氣,太陽光能直達月球表面,沒有了大氣的散射作用,月球的天空中我們就只能看到發光源,比如太陽,以及地球反射的太陽光,於是其餘的天空就是一片漆黑的。

其實在月球漆黑的天空中也存在星星,只是星星的光度相對於太陽光來說非常暗,相機在拍攝月球表面的照片時,為了讓周圍的物體曝光正常,會選擇較高的快門,所以星星無法在照片中顯影,如果要把星星拍出來,就需要降低快門,那麼其他物體就會過曝。

正是由於月球上沒有大氣,所以宇宙當中的低頻信息可以直達月面,而在地球表面,宇宙低頻信息受地球大氣層和人類通信的影響,使得地面的宇宙低頻信息基本淹沒在噪聲當中,而宇宙低頻信息具有重要的天文研究價值,我國的嫦娥四號就專門攜帶了低頻探測器,用於射電天文研究。


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在地球上看月球是亮的,在月球上看地球也是亮的,而且要比我們看到的月球亮的多,只不過看到的月球的天空是黑的。




為什麼會出現這樣的差異呢?我們來分析下原因。

地球天空呈藍色原因

抬頭仰望天空,我們看見的是一片蔚藍,地球這顆星球是一顆蔚藍色星球,但天空的藍和地球的藍卻不是同一種“藍”。



地球表面被厚厚的大氣層包裹,太陽光是複色光,組成太陽光的可見部分是紅橙黃綠藍靛紫七種單色光,當太陽光穿過厚厚的大氣層射向地球表面時,在太陽光中的長波部分,列如紅光、黃光,由於空氣對這類光的折射率小,這類光透射力大,所以這類光會穿過厚厚的大氣層直達地球表面,而另一類光,如藍光、紫光這類波長短的光就沒有那麼幸運了,由於空氣對短波光折射率大,這類光透射力小,大部分被空氣散射,而紫光被散射的同時大部分被空氣吸收,所以我們看到天空是藍色的。

我們看到月球“發光”,是因為太陽光傳播到月球而被月球反射傳播到地球所致,月球本身並不發光,。

月球的天空呈黑色原因

如果你有幸能夠登上月球,你會發現,月球的天空是黑的,這是因為月球表面沒有大氣層,太陽光會直接照射到月球表面,沒有空氣對太陽光的散射,月球的天空自然是黑的。



在月球上同樣可以看見星光,沒有空氣的散射作用,月球上的星光要比地球上的亮的多,並且不會出現“眨眼”的現象。

月球上同樣可以看見地球,月球上看見的地球是一顆明亮的星球,主要還是太陽光傳播到地球反射到月球所致,並且十分明亮。


老朱物理課堂


在地球上可以看見發光的月球,如果你在月球上的時候,你也一樣可以看見發光的地球,這是在月球的夜晚,不過由於地球反射光的元素,月球的夜晚會非常明亮。


地球和月球本身都是不會發射光的,只有通過反射太陽光才能被我們看見,在地球上看月球,月球發出的是清冷色的光線,但是如果在月球上看地球的話,那麼地球發出的光線就是魅藍色的,地球看起來就像是一顆藍寶石一樣,異常美麗動人。由於地球比月球要大,直徑大概是月球的3.6倍,而且反光率是月球的4倍,所以在月球上看地球,要比從地球上看到的月球要大,而且亮度是月球的80倍。

如果你有幸去到月球的話,那麼一定要看一看我們美麗的地球,不過呢,月球的夜晚溫度低至零下180攝氏度,所以你必須穿上厚厚的宇航服,戴上防紫外線護目罩。有人可能看過宇航員從月球上拍到的地球的照片,它們可能會奇怪,為什麼月球的天空上,除了地球之外就是一片漆黑呢?難道月球上看不見星星麼?其實啊,月球是真空的,沒有氣體分子,也就不會發生折射的情況,所以只能看見直射進來的光線,進入月球的光線,直接從原路被反射回去了,根本沒有光線的散射,所以只有會發光的物體看起來才是亮的,天空則是一片漆黑。


在月球上看星星,星星不會一閃一閃眨眼睛,因為缺少了大氣層的擾動作用,所以月球上的星星是不會眨眼睛的,而且星星的邊緣會很清晰,所以星星看起來就更小了。另一方面由於地球的光線實在是太過於耀眼,所以其它星光比較微弱的星星,其實是很難看到的,我們或許有這樣的生活常識,那就是每當月亮比較圓比較亮的時候,天上的星星就都消失在了月光背後,這是一樣的道理,月球天空上的星星,也消失在了地球光線之後。

不管白天還是黑夜,從月球上看星空,都是一片漆黑。但是月球天空上的星星,其實也是有辦法看見的,那就是通過長時間曝光,只有通過足夠長時間的曝光,才能看見光線微弱的星光,只不過這個時候地表光線強烈的地方就會曝光過度而什麼都看不見。其實你可以在地球上就可以試一試,在一個月光很亮的夜晚用同一個相機拍攝不同曝光時間的照片,一張只可以看見月球,而曝光時間更長的那張月球的輪廓已經模糊不可見了,但是卻可以看見天上的星星。


鏡像科普


為什麼在地球上看月亮是亮的,而到了月球,即使是白天看天空都是黑的呢?

很多人在看到從月球上拍到的照片,在感慨和讚美地球的絢爛多彩和生機勃勃景象外,肯定也會心生疑惑,整個畫面,除了月球表面和地球有亮光之外,背景漆黑一片,根本看不出有星星存在,這是怎麼回事呢?原因就在於月球幾乎不存在大氣層。


我們能夠看到一個物體,歸根結底是這個物體能夠發光,或者能夠反射光線,光線進入到我們的眼裡,我們就能看到它。我悶可以做一個實驗,在一間黑屋子裡,打開手電筒,讓這個手電筒別對著眼睛,我們仍然可以看到光速,按理說光線沒有照在我們的眼睛上,怎麼也能看到光線呢?原因就在於地球存在空氣,空氣裡有無數氣體分子、塵埃等,光線照在它們上面,能夠發生衍射和散射現象,相當於把一部分光線從光速中抽離出去,雖然是很少的一部分,但也足以讓我們的眼睛捕捉到。


就是因為這樣的原理,白天太陽光照射地球時,經過大氣層中各種氣體分子、塵埃的不斷衍射、散射和地表的折射,太陽光幾乎傳遞到了地球表面和空間的各個角落,我們也能夠看清空間呈現發亮的狀態,實質上是類似於空中擁有無數個太陽的“反射鏡”,讓黑暗無處遁形。

那麼,在月球上情況就不一樣了,月球的大氣層異常稀薄,密度僅為地球的十萬億分之一,幾乎可以忽略不計。因此,月球空中幾乎不存在氣體分子和塵埃,也就失去了作為太陽光散射和衍射“小鏡子”的功能,在月球上即使白天仰望深空,除了直接面向太陽或者地球,其它區域則沒有那麼強的光線進入我們的眼睛,用肉眼僅能依稀看到幾個特別明亮的行星。而在照片上,則再受到相機曝光的影響,用肉眼看到微弱的星光又被曝光所掩蓋,我們自然只能看到漆黑的天空了。



優美生態環境保衛者


月亮上為什麼是黑的?這個問題要分成兩個問題來回答,一個是在月球上抬頭看,“天空”為什麼是黑的?另一個是月面為什麼是黑的,不是應該反射太陽光而很亮嗎?

我們先來看第一個問題,為什麼從月亮上抬頭看天空全是黑的。

這個問題很好解釋,因為月球上沒有大氣層!

我們之所以能在地球上看見漂亮的蔚藍色天空,完全是因為大氣對陽光的散射作用。

大氣中的微小塵埃和大氣分子會對可見光中波長較短的藍光和紫光形成散射,所以在晴朗的白天,我們能看到蔚藍色的天空。

另外,如果空氣質量較差,大氣中充滿了大顆粒的塵埃,這時大氣對於陽光的散射就不僅僅限於藍光和紫光了,而是擴大到了可見光的所有波長,這時的天空看起來就是灰白色的,飽受霧霾困擾的小夥伴們應該對此深有感觸!

月球上不存在大氣,也更談不上霧霾,所以,在月球上望向太空,除了能發光的星體(太陽)和能夠反射光線的星體(地球等),其餘的地方都是一片黑,這種“兩眼一抹黑”的狀態,在太空中是常態!

所以,大家看到的登月照片中,大部分背景都是黑的,地球在這黑黑的背景裡顯得特別突兀,想想我們生活在一個如此之黑的宇宙中,有沒有害怕呢?你害怕也沒用,宇宙就這樣!

第二個問題,為什麼月面看起來也是偏黑色的?

這個和宇航員登月的地點選擇有關,目前載人登陸過月球的也就只有美國的阿波羅系列飛船,大家看到的照片大部分也是阿波羅登月宇航員拍攝的。

美國宇航局考慮到月面的巨大溫差(白天100~200度,晚上零下180度),阿波羅登月的地點都選擇在月球的“晨昏線”附近(不瞭解這種狀態的同學可以參考下地球兩極的極晝和極夜),這樣在不借助額外輔助設備的情況下,宇航員也能完成在月面的工作,所以月面反射的陽光也不是很強烈,有一份數據記載,當時登月地點的月面陽光反射率只有8% 。


宇瑤雜談


在宇宙中只有恆星才能發光發熱,太陽系行星之所以能被我們看見全賴於反射太陽光


金星之所以能成為夜空中最亮的星全仰仗於它那厚密的二氧化碳大氣層,溫室氣體爆表的它光反射率達到了60%,而月球由於自身沒有大氣所以全靠月岩和月壤反光,反射率只有18%,不過由於金星距離地球最近時也有4000萬公里,所以在視覺效果上金星的亮度遠不及反射率更低的月球。

美國在上世紀60年代進行阿波羅計劃最終在1969年7月20日得到了回報,因為在這一天阿姆斯特朗和奧爾德林登上了月球,此時月球正值白天,在後來的照片中我們可以看到反射著太陽光的月球大地。

天文學家很早就知道了“月球被地球潮汐鎖定”,因此月球上的一天和地球上的一個月差不多,而為了任務順利進行,在登月點處於白天的時候登月顯然更好一點。


在月球上真正漆黑一片的不是月球而是月球的天空,不少人都以“照片中的月球沒有星星”為理由質疑美國登月真實性,但事實上為了拍出月球景象和宇航員們的景象,相機是不能進行長時間曝光的,否則月球就成白茫茫無法辨認的白版了。

星光相較於月球表面和太陽光來說是非常微弱的,極易被“強光”淹沒,因此登月宇航員們拍的月球照片和地球照片周圍並沒有星星,我國的“嫦娥系列”月球著陸器和“玉兔系列”月球車拍攝的月球表面照片中也沒有星星。


宇宙觀察記錄


這個問題答案很簡單,出現題主提到的現象的原因是因為觀測的時間不同。

不管我們人類在不在觀測月球,只要月球被太陽光照到,月球就是亮的。

月球有自己的自轉週期,自轉週期和公轉週期相同,均為27.32天 ,當登月時登陸到月球的白天區域時,月球上就是亮的,如下圖所示。

阿波羅11號於1969年7月20日20:17:43登陸月球,對應的農曆時間是初七,登陸的區域靜海地區為黑夜和白天相交的地段,剛從黑夜中轉過來大約20度左右,僅僅停留了21小時36分鐘就返回了,還不到月球的一天的三十分之一。

這個時間的月球就相當於地球上一天中的黎明,看上去光線就沒有那麼好的,只所以選擇這個時間和地點的原因是,月球的溫差實在太大了,夜裡溫度最低達-183℃,白天正午溫度最高達127℃,因此阿波羅11號選擇在溫度升高前提前撤走。

在月球上還有一個現象與地球是不同的,即使是白天在月球上仰望星空,遠處也是一片漆黑,而在地球上抬頭仰望天空,天空是蔚藍的(汙染嚴重的地區除外),這是為什麼呢?

這是地球表面包裹著一層厚厚的大氣層的緣故,大氣層中的大氣分子對光線有散射作用,這種散射就是瑞利散射,散射光的強度與入射光的波長四次方成反比,我們知道自然光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫 等七種光構成的,其波長依次遞減,因此對於藍、靛、紫等光線的散射是最強的,其餘光線的穿透能力較強,就可以穿透大氣層射向地面。

藍、靛、紫等光線在經過大氣分子的來回反射,且最下層空氣對藍光的散射最強,因此白天仰望天空就是蔚藍的。

月球上沒有大氣層,仰望太空就是黑色的。

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