为什么我们有时能在大白天看到月亮？

独孤一山隙

在一个月的大部分时间里，白天的月亮都是可见的。为什么月亮和太阳共用白天的天空？（图片来源：盖蒂图片社）

据美国生活科学网站（Martin McGuigan）：几千年来，月亮出现在夜空中让人们目瞪口呆。但是为什么月亮有时在白天可见呢？

我们有时会看到白天的月亮，这与我们在晚上看到它的原因相同——它反射来自太阳的光——它与地球的距离使它比白天或夜间的天空更亮。月球是仅次于太阳的最亮的天体。

但白天的月亮并不总是可见的。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，那么从地球上就可以一直看到月球。与此同时，月球的相位意味着，当它在地球和太阳之间移动时——比如在新月期间——月球的亮面背对我们，暗面面向地球，这使得地球上的天文爱好者基本上看不到它。

光天化日之下的月亮

我们大气中的气体颗粒——主要是氮和氧——散射短波长的光，如蓝光和紫光。这种散射，包括吸收和重新发射不同方向的光，给地球一个蓝天。

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·吉南告诉《现场科学》，为了在白天可见，月球必须克服来自太阳的散射光。在新月周围的两三天里，地球上的观测者看不到它，因为它在天空中的位置意味着太阳的散射光超过了月球。但是，与通常情况一样，月球与地球的相对距离（平均238900英里，即384400公里）意味着它反射的光在我们看来比发出或反射光的更远的物体（如恒星或其他行星）更亮。



不同月相的插图（图片来源：Shutterstock）

根据Guinan的说法，从地球上可以看到的恒星比太阳光的亮度低一百万亿倍，比月球暗数百万倍。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压倒星光，但并不总是压倒月亮的反射光。

天文学家使用表面亮度来量化天空中物体（如星系或星云）的视亮度，方法是测量它们在夜空中发射的光量，如从地球上观察到的。Guinan解释说，由于月球比恒星离地球更近，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，白天月亮的能见度也受到其他因素的影响，包括季节、月亮的当前相位以及某一天的天空晴朗程度。

在白天，一年中一个月平均有25天可以看到月亮。其他五天发生在新月和满月前后。在新月相附近，它离太阳太近了，看不见。当它接近满月时，只有在晚上才能看到，因为月亮在日落时升起，在日出时落下。吉南说：“只有满月一天没有出现在天空中。”。“那天太阳落山，然后月亮升起，反过来，所以这是唯一一天它不在同一时间升起。”

月亮每天在地平线上停留12个小时，但它的出现可能并不总是与白天重合。例如，在冬季，当中纬度地区的白天更短时，白天看到月亮的时间更少。



白天的月亮明亮地反射阳光，就像我们熟悉的夜晚的月亮一样。（图片来源：盖蒂图片社）

根据Guinan的说法，在白天看月亮的最佳时间是在第一季度（新月后一周）和第三季度（满月后一周。在第一季度的下午，可以看到我们的天然卫星在东方的天空中升起。在第三季度，它将在早上出现，背景是西方的天空。Guinan说，这些阶段是月球与太阳在天空中可见的最长时间，平均每天五到六个小时。

另一个影响月球何时可见的现象是地球光。

吉南说：“在新月期，当它与太阳的角度接近时，你实际上可以看到月亮的黑暗部分，而这是因为光线照射而不应该看到的。”。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新月期，即新月后的三四天。