问题

如果月球长满植被,还会像现在这样亮吗?

回答
想象一下,如果我们抬头望去,看到的月球不再是那个灰白色的、布满陨石坑的熟悉身影,而是被一片片生机勃勃的绿色植被覆盖。这将会是一个多么奇妙的景象!那么,这样一片绿意盎然的月球,还会像现在这样闪耀着皎洁的光芒吗?答案很可能是否定的,或者说,它会呈现出一种截然不同的“亮”。

首先,我们要明白月球现在的亮度是怎么来的。它本身不发光,我们看到的月光,实际上是它反射的太阳光。月球表面大部分是岩石和尘土,这些物质对阳光有相当不错的反射能力,所以我们能看到它那么明亮。

如果月球长满了植被,情况就会发生根本性的变化。植物,尤其是那些绿色植物,它们最核心的功能之一就是进行光合作用。光合作用是一个复杂的过程,植物利用叶绿素吸收太阳光中的特定波段,主要是红光和蓝光,而绿色波段的光则会被反射出去,这就是为什么我们会觉得植物是绿色的。

所以,如果月球被植物覆盖,这些植物就会像地球上的植物一样,大量地吸收太阳光。这意味着,原本能直接反射回地球的太阳光,有一大部分会被月球上的植物“吃掉”了。它们会把这些能量转化成维持自身生命活动的养分。

那么,被吸收的光去哪儿了?一部分能量会以热量的形式散发,这可能会让月球表面的温度发生变化,不再是现在这样极端的昼夜温差。更重要的是,植被本身会反射一部分光,但这种反射往往是漫反射,而且绿色植物主要反射的是绿光,这与月球表面岩石反射的更广泛的太阳光谱是不同的。

想象一下,站在地球上眺望那片绿色的月球。我们看到的不再是那种清冷、单一的白光,而是可能带着一丝绿色调的光芒。它的亮度,也不再是现在这样近乎“镜面反射”的明亮,而是更像我们观察地球反射的太阳光,一种更加柔和、带有色彩的“亮”。

而且,植物的生长和季节变化也会影响月球的亮度。当植物茂盛,覆盖范围广时,吸收和反射的光会与休眠期或稀疏的时期不同。月球上可能也会出现类似地球上“绿色巅峰”和“枯黄季节”的亮度变化。

另外,植被的颜色也至关重要。如果植被以我们熟悉的绿色为主,那么月球反射的光会更偏向绿色。如果那里生长的是其他颜色的植物,例如像地球上秋天那样金黄或红色的植物,那么月球的“亮”就会呈现出相应的色彩。

所以,一个长满植被的月球,并非不会“亮”,而是它的“亮”会是一种由植被反射的、带有色彩、且可能更加柔和的光。它会失去现在那种纯净的、几乎是发白的明亮,取而,它会展现出一种由生命活动带来的、更为复杂和温暖的光彩,就像地球在夜空中反射的太阳光一样,虽然不如月球那样耀眼,却充满了生机和色彩。它不再是单纯的镜子,而是一个有生命、会呼吸的星球,它的光芒,也将随之改变。

网友意见

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这个话题有意思!分析玩一玩

先提出基本原理:

1.月球反射的太阳光越多,就会越亮。

2.月球被地球潮汐锁定,基本只有一面能对着地球,这一面普遍地势偏低。

图左一侧为被锁定面对地球的一侧,很低,人类基本永远只能看见这一侧。另一侧地势会高很多,但人类看不见。


再假设一个前提:尽管月球上的一夜一天各长达14地球日,植被们竟然能够活下来。


最近在做影响卫星轨道的一个动力学建模:地球反射的太阳光打在卫星上产生的作用力。说白了,就是地球上各个区域反射的太阳光影响效果的总和,海洋、冰川、沙漠、森林效果当然不一样。这也就是所描述的到底有多亮。

这个反射和亮度受一系列因素影响,例如,

1.受季节变化,例如南北极冰川大小在变,极昼极夜区域在变化。

2.受气候和天气影响,例如存在大量云层的区域,反射的效果也要好很多。

因而很难建立准确的反射理论模型,必须通过实际卫星去测量出来反射系数,例如我们用的是NASA的Terra和Aqua两颗卫星数据做出的反射系数月度平均值。如果以2019年1月份为例,它看起来大概是这样的,

可以从图中基本看出:

1.极昼极夜(由自转轴倾角和季节决定)影响极大,图中北极极夜

2.海洋/水的反射系数很低

3.冰川的反射系数是最高的

再放一个图,地球云层厚度分布图,

这说明,

4.云层的效果影响非常大,远超地表情况,这解释了2019年1月南极附近反射系数也很高的原因,以及北温带的反射系数高其实并不是来自植物,而是主要云层决定。赤道附近太热高空云反而聚集时间很短,云的量实际上并不大,又是大量海洋,反射总量很少。

实际上,植被本身和沙漠/戈壁影响差不多,反射都不行,对比北非撒哈拉和南美亚马逊就知道。月球目前的情况相当于沙漠和戈壁,但其实比地球的沙漠要更糟一些,因为月壤成分导致,总体上月壤跟植被反射系数差很多。

那么,如果月球长满植被,到底会不会更亮?我认为不好说,考虑以下情况,

1.只有植被,没有云层和大量液态水出现,可能会稍亮一些。

2.有植被和产生了大量云层,但没有大量液态水,会亮不少。

3.有大量植被产生了海洋,水会主要聚集在面对地球这一侧。由于月球接收到的暴晒远超地球赤道附近情况,云层反而减少,导致反而变暗。

今天真的好无聊。。。

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