短科普 | 紅藍月亮是怎樣被吃掉的

不知道在看相關新聞預告時，你有沒有被「紅月亮」、「藍月亮」、「超級月亮」等等名詞弄暈呢？其實今晚的天象單個拎出來都不算罕見，但是湊在一起，就成為百年一見的天文奇觀了。能夠同時看到三四種天象，就像你在吃包子的時候發現裡面有一根油條，油條中間還仔細填滿了一根根義大利面，你說稀奇不稀奇？

「藍月亮」只是一種比喻性的說法，表示某種事情不可能發生，後來用來指代不大常見的某種現象：在一個公曆月里出現了兩次滿月。聽起來似乎有點怪怪的，但如果簡單推算即可明白，它其實並不是自然存在的奇觀，而是人為創造的曆法的產物，公曆月比自然月要長几天，經過一段時間的積累，就會出現公曆月首月尾都出現滿月的情況。

那麼自然條件下會出現藍色的月亮嗎？博物雜誌上曾經討論過這樣的情況：「藍色月亮的發生條件極其苛刻，只有當天空中微粒的直徑都保持在1微米、且密度大體相同時才有可能。在歷史記載中，藍色月亮總是伴隨森林大火、火山爆發等災害產生。這些災害發生時會產生大量的煙霧和塵埃顆粒，當這些顆粒在地球大氣層中有規律地集結時，會把紅、黃等波長較長的光統統吸收或者折射，而讓藍光、紫光順利通過。」正是因為藍月的出現，總是伴隨著自然災害，所有民間才有藍月不祥的說法。

月食示意圖

那麼紅月亮是怎麼出現的呢？其實很多時候滿月剛升起來的時候，都會看到血色紅月的靈異場面。這是因為滿月時，太陽、地球、月亮三球一線，陽光橫穿過大氣層照射到月亮上，光線再反射到地球上。此時陽光在大氣層中走過了漫長的距離，波長較短的藍紫光被散射得差不多了，剩下來大多是波長較長的紅色系，因此我們看到月亮會發紅。而月食時同理，月亮運行到地球的陰影里時，已經接受不到太陽直射的光線了，但是依然會接收到少量大氣層的散射光。而散射光中，紅色系的光波耀武揚威，藍色系的光波瑟瑟發抖，於是我們就會看到暗紅暗紅的虛幻月影。

瑞利散射公式。

當散射粒子很小時，散射係數與波長的四次方成反比，所以波長較短的藍紫光都被散射了，而紅光則留存下來。當散射粒子較大時，則為米散射，與波長無關。空氣潔凈時為瑞利散射，污染嚴重時為米散射，所以空氣質量差時天空灰白一片。這段沒聽明白的自覺在公眾號後台讓主頁菌給你再講一遍。

超級月亮最為常見，當滿月點與月球的近日點重合時，由於離得近，因此會比普通的滿月大七分之一，亮三分之一，故而稱之為超級月亮。但事實上，肉眼時是很難分辨出來的。超級月亮每年都會出現好幾次，因為滿月點喝近日點的重合率還是很高的（接近也算）。

其實這用到了一個非常簡單的光學原理：互補色。黃色和藍色是互補色，放在一起會相互「抵消」。我們洗衣服的時候最擔心的是什麼？當然是白色的衣服發黃。特別是白T恤，沒過多久，就從藍色大門裡十七歲的單車少年，變成油膩中年大叔的煙熏黃老頭衫了。在洗衣液沒有普及的幾十年前，大家在洗乾淨衣服後，會把白襯衫白T恤泡在一盆清水裡，再滴幾滴藍墨水，放置一段時間後取出晾乾，就又是潔白如新了。

這一原理還用在寶石工藝上，特別是針對銷售量較大的鑽石。有些鑽石顏色發黃，但又不是純正好看的金黃，作為彩鑽不夠格，作為透明鑽石又賣不上好價錢。因為根據鑽石的4c標準，發黃的白鑽在顏色分級上很吃虧。於是工匠們選擇在鑲嵌上動心思：在鑽石的底托上抹一層藍色顏料，再把鑽石鑲上去。底色和淡黃色抵消後，鑽石會顯得格外得白（透明）。

當你閱讀到此時，月亮應該快被完全食盡了。回復公眾號後台「月亮」，則會收到一張Maxfield Parrish在1908年畫的一副插圖，圖中真正的月亮隱藏在某一處，你可以找一找。

致謝：編輯團老宋、二十七年蟬，封面圖：葛大楠，其他來源於網路。

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