圖蟲創(chuàng)意
月球自古以來被賦予了浪漫與神秘的象征意義，在藝術(shù)和文學(xué)中，月光柔和的銀白色調(diào)成為永恒的意象。然而，科學(xué)的研究表明，月球的真實面貌和色彩可能顛覆傳統(tǒng)觀念。事實上，月球并非肉眼所見的明亮銀白色，其整體呈現(xiàn)偏暗的灰褐色，局部區(qū)域因礦物成分差異可能泛出微弱紅棕色。這種與觀念層面產(chǎn)生的差異啟發(fā)我們用科學(xué)重新審視自然。
月球的亮度取決于其表面反照率，而月表的平均反照率約為0.12，顯著低于地球的0.3–0.367（地球高反照率主要源于云層）。這種黯淡感主要歸因于覆蓋月表的“月壤”，其由輝石、橄欖石礦物顆粒、玻璃質(zhì)和巖石碎屑的混合物構(gòu)成。阿波羅任務(wù)帶回的月壤樣本顯示，其真實顏色接近深灰色，但部分區(qū)域因微隕石撞擊熔融形成的橙色玻璃珠（如阿波羅17號樣本）或鈦鐵礦經(jīng)太陽風(fēng)作用氧化，可能呈現(xiàn)紅褐色調(diào)。這種“土灰色”的基調(diào)與月表遍布的撞擊坑共同塑造了月球粗糙、古樸的特征。這種審美上的樸實感在科學(xué)層面不僅體現(xiàn)了其沉靜特質(zhì)，也彰顯出月球復(fù)雜的天體特性。
人類肉眼所見的月球銀白色，大多是一種光學(xué)感知偏差。在昏暗環(huán)境中，視桿細胞主導(dǎo)亮度感知，但滿月時月光亮度足以部分激活視錐細胞，此時月球?qū)嶋H接近淺黃灰色。地球大氣對光的散射進一步柔和了月色，短波藍光被瑞利散射過濾，剩余紅光占比增加，導(dǎo)致月表色調(diào)偏暖。而現(xiàn)代相機通過曝光調(diào)整和白平衡調(diào)節(jié)，可能強化月球的“冷白色”或“金黃色”視覺效果。從宇宙的客觀視角觀察（如阿波羅宇航員拍攝的照片），月球整體以灰褐色為主，局部區(qū)域因礦物分布差異呈現(xiàn)細微色彩變化。
與肉眼相比，科學(xué)技術(shù)提供了更豐富多維的視角。紅外相機通過熱輻射差異識別月表礦物分布，紫外光譜則能探測巖石風(fēng)化程度。多波段成像設(shè)備通過假色增強技術(shù)，將不可見光譜信息轉(zhuǎn)化為視覺可辨的顏色差異。例如，高鈦玄武巖在真實色彩中為深灰色，但在多光譜圖像中因鈦元素特征反射峰被標記為藍色。這種技術(shù)的“眼睛”幫助人類解碼月球的地質(zhì)密碼，使每一種色彩映射都成為解讀月球歷史的科學(xué)線索。
月球的色彩在特定天文現(xiàn)象中會呈現(xiàn)出不同的面貌，月食期間出現(xiàn)的“紅月亮”便是最典型的例子。當(dāng)?shù)厍蛘趽趿颂柟庵鄙湓虑驎r，地球大氣層像棱鏡般將陽光中長波紅光折射至月球表面，原理類似日出日落時的紅霞。短波藍光則被散射消散，使月球呈現(xiàn)出深紅色或橙紅色。這種現(xiàn)象并非月球表面的真實顏色變化，卻仍使人們感受到宇宙物理規(guī)律的獨特魅力。
值得一提的是，月球表面的礦物組成和地質(zhì)演化高度復(fù)雜。月球正面分布著大量暗色的月海玄武巖，反照率約0.07，而背面以古老的斜長巖高地為主，反照率約0.18，因為缺乏大型月海，因而整體更明亮。這種差異源于月球早期演化中巖漿分異與撞擊分布的時空不均衡。
為了更加直觀地呈現(xiàn)月球特征，科學(xué)家常使用原始黑白影像分析地形與礦物分布對比，例如月球勘測軌道飛行器LROC相機。
通過結(jié)合多光譜數(shù)據(jù)與實驗室樣本校準，月球的真實灰褐色基調(diào)得以還原。例如，嫦娥探測器通過可見光-近紅外成像光譜儀，重建了月表鐵、鈦等元素的分布圖譜。這些科學(xué)探測手段不僅重新繪制了月球的真實面貌，也為人類探究月球提供了多維度視角。從礦物構(gòu)成到反射特性，再到地質(zhì)歷史，每一種細節(jié)都在訴說月球的獨特故事。
總體來說，月球的真實色彩是多重因素共同作用的結(jié)果，包括表面礦物成分、巖石類型、太陽風(fēng)侵蝕甚至撞擊事件等，每一項都為月球的面貌留下了獨特的印記。而科學(xué)工具幫助我們突破視覺上的誤導(dǎo)，從各個角度審視月球。這不僅將月球的物理本質(zhì)解析得更為清晰，也讓我們認識到宇宙之美的深邃與多樣性。正如阿波羅宇航員在月球地平線上看到的深灰色荒原，或嫦娥五號鏡頭中那抹樸素的灰棕——科學(xué)正以最誠實的方式，向我們展現(xiàn)月球最本真的容顏。
本文為科普中國·創(chuàng)作培育計劃扶持作品
作者：肖龍 中國地質(zhì)大學(xué) 教授
審核：周炳紅 中國航天科普大使 研究員
出品：中國科協(xié)科普部
監(jiān)制：中國科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司
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