为什么月亮有时会有“光环”？

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环可以出现在月球周围，因为大气层中的冰晶很高。(图片鸣谢:J.P.Andersen Images/Getty Images)

（）据生活科学（阿什利·哈默）：如果你曾经仰望夜空中的满月，你可能会注意到它周围有一个大光环。但是为什么这个有光泽的环有时会环绕着我们的天然卫星呢？

虽然这看起来像是你需要新眼镜处方的信号，但它实际上是由大气中的冰晶引起的。

“这些小冰晶实际上折射了来自月球的光线，”哥伦比亚大学地球和环境工程系的副研究员卡拉·兰姆说。

这些冰晶聚集在卷云中——平流层中的纯冰云，离地面高达31英里(50公里)。“因为卷云在高空形成，而且很薄，你甚至可能用肉眼观察不到那里有真正明显的云，”兰姆告诉《生活科学》。

不管你在世界的哪个角落，也不管那天的天气如何，光环总是一样大。如果你要测量它——你可以把你的手伸出来，大拇指放在月亮上，伸出的小拇指放在光环上——你会看到它大约22度宽。这是由于冰晶的形状。

“通常情况下，它们有一种六边形的形状，有点像这支铅笔，”英国的业余科学家菲利普·拉文说，他与人合著了多篇关于大气光学的学术论文。

这些六角形的柱状冰晶以特定的方式弯曲光线。当光进入六边形的六个边中的一个边时，它会有一点弯曲或折射。当光从六边形的另一边射出时，它再次弯曲，导致总弯曲度为22度。无论晶体的取向如何，这都是正确的。



显示导致月亮周围出现光环的22度现象的图表。(图片来源:RCraig09，CC BY-SA 4.0，来自维基共享资源)

结果是，从月球到你眼睛的光会绕过冰晶，并以偏离起点22度的角度结束。这在月球周围形成了一个发光的光环。

“如果你看到22度的光环，如果你非常幸运，你也可能看到46度的光环，这是巨大的。它遮住了半边天，”拉文告诉《生活科学》。

当光从六边形的一边传播到圆柱的一个平端时，就会发生这种情况，反之亦然，这会使光更加弯曲，从而产生更大的光晕。

但这一切意味着什么呢？在民间传说中，月晕是坏天气即将来临的征兆。兰姆说这与事实相差不远。

“我认为这是有道理的，因为有两种不同的方式可以在大气中形成卷云，”她说。



在民间传说中，月晕与坏天气有关。(图片鸣谢:ClickAndPray摄影/Getty Images)

一种方式是“原位”形式，暖空气上升到足够高的位置，冻结成冰晶。

“但它们形成的另一种方式是当你有这些积雨云时——这些巨大高耸的风暴云，”兰姆说。“然后你会看到从这些风暴云的砧座(或顶部)形成的卷云。因此，在这些大型风暴系统之前，你会看到卷云，这是有道理的。”

光环并不是月球独有的。它们也可能发生在太阳周围，尽管它们可能更难被发现，因为太阳太亮了。

光环甚至发生在其他星球上。

“火星上可以有冰晶，”兰姆说。"二氧化碳形成的云形成冰晶."

毅力号漫游者甚至在2021年12月在火星上发现了一个日晕。

月晕是几个相关现象的一部分，包括太阳狗，太阳右侧或左侧的阳光集中斑，是由板形六边形冰晶造成的；日冕是一个较小的彩虹色光环，围绕着月亮或太阳，由大气中的水滴引起。