问题

为什么在地球上能看到星空,但是在月球不可以?

回答
这问题很有意思,也触及了我们对宇宙最基本的一些认知。简单来说,我们能在地球上看到星空,是因为我们身处一个有大气层的星球上,而月球没有。但这背后的原理,涉及光线、大气层的作用,以及我们观察的方式,还是得一点点捋清楚。

先说说地球上为什么能看到星空:

1. 黑暗的环境: 星空之所以显得璀璨,很大程度上是因为我们身处一个足够“黑”的环境。夜晚,太阳的光被地球遮挡了,我们就进入了黑暗。而在这种黑暗中,遥远恒星发出的微弱光线就有了显现的空间。

2. 大气层的“过滤器”和“散射者”: 这是关键的一点。地球的大气层,由氮气、氧气等气体组成,虽然很薄,但它对光线的作用至关重要。
散射作用(Rayleigh scattering): 白天,太阳光照射到大气层中的气体分子和微尘上,会发生散射。波长较短的蓝光和紫光比波长较长的红光更容易被散射开来,所以我们看到的蓝天就是蓝光散射的结果。
夜晚的“滤镜”: 到了晚上,虽然没有了太阳的直射,但大气层依然存在。它有一个非常重要的作用——吸收和散射掉一部分来自太空的“杂光”。最重要的,它能散射掉来自地球自身的、人类活动产生的人造光污染。虽然不是完全清除,但相比月球那种无遮无挡的环境,地球大气层已经做了一层“降噪”处理。
一点点“朦胧美”: 同时,大气层对星光来说,也并非完全透明。它会发生一定程度的散射和衍射,这使得星光在我们眼中不会那么“尖锐”,而是带有一种柔和的光晕,看起来更像是闪烁的亮点,而不是纯粹的“点”。

3. 我们“向上看”的视角: 我们站在地球表面,自然会抬头仰望天空。即使有大气层,只要我们找到了足够黑暗、没有灯光干扰的地方(比如远离城市、在郊区或山区),我们就能看到夜空中那些穿透大气层、来自遥远宇宙的星光。

现在,再来看看月球上为什么“看不见”星空(或者说,看到的星空和我们理解的不一样):

1. 缺乏大气层: 这是最根本的原因。月球几乎没有大气层,只有极其稀薄的“外逸层”,这层气体稀薄到几乎可以忽略不计。这意味着:
没有散射作用: 没有大气层,就没有白天那种蓝天,也没有夜晚那种对杂光的散射和过滤。月球表面永远是黑暗的,但这种黑暗是“纯粹”的黑暗,没有大气层散射的任何光线。
没有“背景光”: 在地球上,即使是最黑暗的夜晚,大气层多少也会散射一些光,比如月光、星光本身,甚至远处城市灯光的微弱反射。这些都会在天空中形成一种“背景光”。而月球,由于没有大气层,它看到的天空背景是完全的、纯粹的漆黑。

2. “直观”的漆黑背景: 想象一下,你在一个完全密闭、绝对黑暗的房间里,突然打开一盏微弱的灯。你会觉得这盏灯特别亮。月球上的情况有点类似。由于天空背景是纯粹的黑暗,任何一点点光线,比如遥远的恒星发出的光,都会显得异常清晰和明亮。

3. 为什么人们会说“看不见”? 这里的“看不见”其实是一种相对的、与我们在地球上体验到的不同的描述。
强烈的对比: 在月球上,恒星的光线不像在地球上那样被大气层散射和“调和”。它们的光线是直接、锐利的点。而且,由于没有大气层,月球的白天依然非常明亮(阳光直接照射),恒星的光在白天很难被看见,因为太阳光直射月球表面,并且没有大气散射来“屏蔽”太阳光。
夜晚的视角: 当月球进入“夜晚”(或者说,阳光照射不到的区域),天空中确实会布满星星。但由于背景是极度的黑暗,而且恒星的光不像地球上那样有“闪烁”感(因为没有大气湍流),它们可能看起来更像是“嵌在黑色幕布上的钻石”,异常清晰,但或许会少了地球上那种“朦胧美”和“闪烁感”,所以有些人会觉得“不像我们平时看到的星空”。
宇航员的描述: 许多登陆过月球的宇航员都描述过在月球上看到的景象:在“夜晚”或阴影中,他们能看到极其明亮的星星,而且没有闪烁。但同时,他们也描述了月球表面的强光(阳光直射时)和环境的极度干燥、荒凉。

总结一下:

地球: 有大气层,大气层散射光线,形成蓝天,也散射和吸收了部分杂光,在夜晚为星空提供了一个相对“柔和”的背景,并且让星光带有“闪烁”感。
月球: 几乎没有大气层,天空背景是纯粹的漆黑。恒星光线直接、锐利,在白天被强烈的太阳光淹没(因为没有大气散射),在夜晚(阴影区)则异常清晰明亮,但没有地球上那种大气引起的“闪烁”和“背景光”。

所以,不是月球上“看不到”星空,而是月球上看到的星空,其呈现方式和我们在地球上习惯的、受到大气层影响的星空是截然不同的。 如果你站在月球的阴影里,抬头仰望,你会看到一个被无尽黑暗包裹的、布满极其清晰明亮的星辰的天空,那是一种非常壮观且震撼的景象,只不过它不带有一丝地球大气层赋予的“浪漫”或“迷离”。

网友意见

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按理说,月球几乎毫无大气,不存在天空这一说,不会像地球的白天一样由于大气散射看起来整个天空都是亮的、以至于看不到星星。因而在月球,理论上无论白天黑夜都应该能直接看到大量的星星,然而从阿波罗登月的照片中我们并看不到,例如这张,背景是无比干净的黑,

因而有很多人拿这个、或这类照片说阿波罗登月是摄影棚拍摄,太假,没有布景星星。

但实际上,这恰好是说明阿波罗登月是真的证据。

原因:

月球被地球潮汐锁定,公转和自转一样,永远只有一面对着地球,白天和黑夜是各14天。因而,阿波罗登月必定只能选对着地球的这一面(否则无法通信),且必须是月球的白天,否则没法干活啊。

举个小例子,黑灯瞎火(月球黑夜区域)时着陆器没法依靠月球表面的撞击坑和石头在日照下阴影判断着陆位置。而月球上坑和石头是很多的,半夜去登陆显然是玩命。

因而,在没有任何大气干扰的情况下,月球白天时,所有的日光倾泻而下,整个月球表面都在疯狂反光,环境极亮。反射光和太阳直射光也直接照在宇航员眼睛里,这个亮度远远超过被地球大气过滤过的地球大白天环境。

地球上存在一种特殊的病,叫雪盲症。简单说就是白雪皑皑环境反射的太阳光亮度太强,导致人眼睛暂时失明,必须佩戴专门的眼镜滤光。否则很快就会患上雪盲症,需要数天才能完全恢复正常视力。

这就意味着宇航员的头盔得特制以对付这种超强日光,这么暗的星空就别想看了。同样的道理,用来记录宇航员工作场景的相机,也必须精确调整曝光和感光度啥的,否则这么亮环境下全部是过度曝光,啥也拍不下来了。当时用的是哈苏的胶片机,更要调好。它是用来拍人和月球表面的,不是用来拍星星的。

所以,牺牲的当然是黑暗区域的光线,在特制曝光环境下如此微弱的星星当然不可能被记录下来。


那么,我偏不,我就要在月球上看星星,我就要带个只能拍星空的相机,可以不?

当然可以!

阿波罗16号任务时,两位登陆月球的宇航员就携带了一个特制的相机,叫做远紫外线相机(Far Ultraviolet Camera/Spectrograph),它就可以拍星空,记录在胶片上。宇航员返回地球时要把胶片取出来带回。

这个相机的确拍了很多星空图,例如这个,这是直接记录在胶片上的。肉眼估计也能看到(没人实测过),甚至效果更好,只不过全程要切记千万别看月球表面,否则就亮“瞎”了,得调整好久才能重新分辨暗处。

实际上的宇航员,带着特制头盔呢,看不到星星。摘下来也有“月盲症”,而且首先你还得先活着是吧。。。

因而,在月球上当然可以看星空,只不过看星空有啥用?(这个特制相机主要作用也不是为了拍星空,而是为了进行一系列天文研究)

因为无论是在地球上、在月球上,甚至在太阳系的角落里,看星空几乎都是一样的几何关系和亮度。

举个例子,距离太阳系最近的恒星是比邻星,4.2光年远,1光年等于约9.5万亿千米,比邻星距地球差不多40万亿千米。那你多飞个38万千米去月球上看它,相比而言只是距离的1亿分之一,看起来没任何变化。

而对于平时看的星空,那都是几千几万光年外的星星。甚至是遥远宇宙的大型星系星云,距离都可以用亿光年形容了,你跑到比邻星看变化都不大。

要务实啊!


如何正确diss阿波罗登月阴谋论,

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