为什么我们有时可以在白天看到月亮?

如果地球没有大气层,月球将一直可见。 那么为什么它有时只在白天可见呢?

一架客机在 40,000 英尺(12,000 米)高空巡航,经过半月前。 (图片来源:Nicolas Economou/NurPhoto 来自 Getty Images)
一架客机在 40,000 英尺(12,000 米)高空巡航,经过半月前。 (图片来源:Nicolas Economou/NurPhoto 来自 Getty Images)

数千年来,月亮在夜空中的存在让人们目瞪口呆。 但是为什么有时在白天可以看到月亮呢?

我们有时会在白天看到月亮,原因与我们在晚上看到它的原因相同——它反射来自太阳的光——它与地球的接近使得它比白天或夜晚的天空更亮。 在太阳之后,月亮是迄今为止我们能看到的最亮的天体。

但是月亮在白天并不总是可见的。 这是由于地球的大气层和我们的天然卫星的轨道周期。 如果我们的星球没有大气层,月球将一直在地球上可见。 同时,月相意味着,当它在地球和太阳之间移动时——比如在新月期间——被照亮的一面背对着我们,而月亮的黑暗面则朝向地球,这使得天文观测者基本上看不到它。 地球。

光天化日

我们大气中的气体粒子——主要是氮和氧——会散射短波长的光,例如蓝光和紫光。 这种散射涉及吸收和重新发射不同方向的光,为地球提供了蓝天。

宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学天文学和天体物理学教授爱德华·吉南 (Edward Guinan) 说,为了在白天可见,月球必须克服来自太阳的散射光。 在新月前后的两三天内,地球上的观察者是看不到它的,因为它在天空中的位置意味着太阳的散射光比月亮还要亮。 但是,通常情况下,月球与地球的相对距离(平均为238,900 英里)或 384,400 公里)意味着它反射的光在我们看来比发射或反射更远的光的物体更亮 ,例如恒星或其他行星。

不同月相的插图(图片来源:Shutterstock)
不同月相的插图(图片来源:Shutterstock)

根据桂南的说法,地球上可见的恒星比太阳光亮一百万倍,比月球暗几百万倍。来自太阳的散射光在我们的天空中是如此明亮,以至于它经常在白天盖过星光,但并不总是月亮的反射光。

天文学家使用表面亮度来量化天空中物体(如星系或星云)的表观亮度,方法是测量它们在地球上观察到的夜空区域发出的光量。桂南解释说,由于月球比恒星更靠近地球,它的表面亮度大于天空的表面亮度,这意味着我们可以很容易地看到它在白天发光。

然而,月亮在白天的能见度也受到其他因素的影响,包括季节、当前的月相以及某一天天空的晴朗程度。

全年在白天平均有 25 天可以看到月亮。其他五天发生在新月相和满月前后。在新月相附近,它离太阳太近而看不见。当它接近满月时,它只在晚上可见,因为月亮在日落时升起,在日出时落下。 “它在一段时间内没有出现在天空中的唯一一天是满月,”Guinan 说。 “那一天太阳落山,月亮升起,反之亦然,所以这是唯一一个不在同一时间升起的日子。”

月亮每天有 12 小时在地平线以上,但它的出现可能并不总是与白天时间一致。例如,在冬季,当中纬度地区的白天较短时,白天可以看到月球的时间较少。

根据贵南的说法,白天看月亮的最佳时间是第一季度(新月后一周)和第三季度(满月后一周)。在第一季度,下午,我们的天然卫星可以在东方天空中升起。在第三季度,它将在早晨可见,在西方天空中设置。 Guinan 说,这些阶段是月亮与太阳在天空中可见的最长时期,平均每天五到六个小时。

另一种影响月球可见的现象是地球照。 “在新月阶段,当它与太阳的角度很接近时,你实际上可以看到月亮的黑暗部分,因为有光照,你不应该看到它,”Guinan 说。月球的黑暗部分是“从地球获得反射光”。观察这种现象的最佳时间是在新月后三四天的新月阶段。

对于业余观月者,Guinan 建议使用绘制阴历图表的网站,显示月亮何时升起和落下。

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