2.10
月球上的天空

黑色的天空

如果地球上的人能够来到月球上，首先引起他注意的将会是三种不同寻常的情景。

最先映入眼帘的是月球上白昼的颜色：它不是地球上所常见的青色，而是完全黑色的；天空中点缀着很多星星，同时还有强烈的太阳光照耀着！月球上的天空中的星星都极其明亮，但却并不闪烁，这是因为月球上没有大气的缘故。

法国天文学家佛兰玛理翁用他独特的生动语言描述过：

“蔚蓝色的明澈的天空，黎明时艳红的晨曦，薄暮时壮丽的晚霞，沙漠里令人着迷的美景，田野和草原上远景朦胧；还有你，泛着远处蔚蓝色天空明镜一般的湖水——你们这一切美丽的景色，都是完全得益于那包围地球的一层轻轻的大气。没有这层大气，这些图画、这些美景，一样都不会存在。不会有蔚蓝的天空，取而代之的是一片无边无际的黑色空间。不会有美妙的日出和奇幻的日落，而是昼夜之间的突然交替。在日光照射不到的地方，不会有柔和的光线，而是除了日光直射的地方十分明亮以外，所有别的地方都会被浓浓的阴影笼罩。”

如若地球上的大气稍微稀薄一些，天空就不会那么青了。苏联的平流层飞艇“自卫航空化学工业促进会”号探险者在21千米的高空就曾看见头顶的天空差不多是黑色的。上述引用的那一段话里所想象的自然界的景色，正是月球上真实的情景：黑色的天空，没有晨曦和晚霞，有的地方很耀眼，有的地方确是浓浓的阴影。

月球天空中的地球

月球上第二道风景则是高悬于天空中的巨大的地球。当空间旅行者飞向月球时，这个原本在他脚下的地球，现在却意外地出现在头顶上，这种情景往往让路行者倍感惊讶。

宇宙中没有唯一的“上”、“下”之分。当我们离开地球来到月球时，就不应当由于见到位于头顶的地球而感到惊讶。

悬挂在月球天空中的地球是极其庞大的一个圆面：它的直径是我们在地球上所见到的月球的4倍。这就是月球的旅行者所见到的第三种奇景。如果说地球上的景物在月光下已经被照得足够亮的话，那么在月球的夜空中，由于地球圆面是月面的14倍，所以它会显得异常明亮。天体的亮度不仅取决于它的直径大小，还决定于它表面的反射能力。就反射能力来说，地球是月球的6倍，因此整个地球表面的光照在月球上时，亮度应当是满月的光照在地球上的亮度的90倍[5]。在月球上的“地夜”中，可以阅读字体很小的报刊。月面被照耀得如此之亮，使得在地球上的我们都能在400000千米之外看到新月凹面没有被太阳光照亮的部分的朦胧的光。我们设想一下，当有90个满月照射着地球，并且此时月球上没有能够吸收光线的大气，这就是月球上的“地夜”的景色。

位于月球上的旅行者能不能看清地球上大陆与海洋的轮廓呢？有一种流行的错误观念认为，月球天空中的地球就像一个地球仪。画家们在描述宇宙空间里的地球的时候，画出的就是一个地球仪一样的地球。他们在地球表面画出大陆的轮廓和两极地区冰雪的极冠。这些都不过是幻想。从别的星球观察地球时，是不可能分清楚这些细节的。且不说地面总有一半被大气遮住，仅只是地球的大气就会把日光漫射得很厉害，因此地球也跟金星一样发亮、一样看不清楚。普尔科夫天文台的天文学家季霍夫在研究了这个问题之后这样写道：

“从天空中观看地球，我们只能看见一个极其苍白的圆面，极难分清它的各种细节。投射到地球上的日光，在未达到地面以前就被大气和大气中的杂质漫射到太空中去了，而地面本身所反射的光线又由于大气的再次漫射而变得极其微弱了。”

因此，如果说月球将其表面清晰地展示于人，那么地球却将自己的面貌遮藏起来，不给月球和其他一切天体看。这是由于地球有大气包围的缘故。

不过月球与地球的区别还不止这一点。在地球的天空，月球同其他星球一样东升西落。在月球的天空，地球却不是这样运动的。它并不升起，也不降落，并不像其他众星一样进行缓慢而又严格的运动。它一直悬挂在月球的天空，其所处的位置对月球各地来讲都是固定的一个位置，同时所有的星星都在它背面慢慢地滑过。这是我们前面已经提过的月球运动的一个特点造成的：月球总是同一面朝向地球，因此在月球上来看，地球几乎总是静止不动地悬挂在天空。假如地球刚好位于月球上某一环形口的天顶，那它永远也不会离开这个天顶。如果就某一地点来看，地球位于“地平线”上，那么它将会永远处于这个“地平线”上。只有前面所提到过的月球的天平动，才使这种位置略微改变一些。星空在地球圆面背后慢慢地旋转，每经过个地球上的昼夜转完一周；太阳在个地球上的昼夜里绕行一周；其他行星也做2同样的运动，只有一个地球几乎是固定地停在黑色的天空中。

然而，虽然地球总是停在原地，但它却在24小时内很快地绕轴心自转一周。如果地球上的天气是透明的话，那地球就可能为月球上未来的星际旅行者提供一座很方便的天空时钟。此外，地球也像月球一样在我们的天空里有位相的变化。这就是说，地球在月球的天空中并不总是呈现出一个完整的圆面；它有时候是一个半圆，有时候是新月模样，有时候宽，有时候窄，有时候是一个凸出的大半圆，这些都取决于被太阳照亮的那半个地球朝向月亮的部分有多大。如果把太阳、地球和月球的相互位置画出来，就很容易得出这样的结论：地球和月球的位相恰恰相反。

当我们看见朔月的时候，月球上的人应当看见一个圆满的地球——“满地”；反之，我们看见满月的时候，月球上应当是“朔地”，只看到带有明亮圆圈的一个黑色的圆球（见图49）。我们看见娥眉月的时候，月球上看见的地球圆面已经初亏，并且亏损的部分一定跟这个时候娥眉月的宽度刚好相同。不过地球的位相并不像月球一样轮廓分明：地球上的大气会使它发光的边缘模糊，从而造成昼夜之间的逐步交替，正如我们在地球上所见到的晨曦晚霞一样。

地球的位相还有一点与月球不同。地球上的人永远看不见朔月时的月球。虽然这时候月球通常位于太阳的上下（有时候相离5°，也就是它直径的10倍。），但它那条被太阳照亮的狭窄的边缘应该可以看得见，但我们还是看不见这条边，因为太阳光把朔月的这条银色细线光遮蔽了。我们一般只能在朔月以后两天才能看见它，这时候它离开太阳已经相当远了。有时（春天）一天以后也能看见它，但这是很少有的事情。从月球上看“朔地”的情形却不一样：月球上没有可以漫射太阳光线的大气，不会在在太阳周围形成光芒，因而恒星和行星就都不会在太阳光中消失，而会在太阳附近清清楚楚地放光。所以，只要地球没有正好把太阳挡住（也就是说不是在日食的时候），而是比太阳略高或者略低，那它总能在群星罗列的黑色的月球天空里显现出它狭窄的面孔，它的两角是背着太阳的（见图50）。随着地球逐渐移向太阳的左方，这个弯钩也似乎再向左运动。

我们现在所描述的现象，通过一个不大的望远镜来观察月球就可以看到：在满月时，月面并不是一个整圆；因为太阳和月球的中心并不和观察人的眼睛位于同一条直线上，所以月面上就少了狭窄的一钩，这一条黑色的细钩随着月球右移而沿着被照亮的月面边上向左滑动。而地球和月球的位置总是相反的，因此这时月球上的人应当会看见“新地”的弯钩。

我们已经提到过，地球并不是完全固定在月球的天空，它在一个中间位置的南北摆动14°，东西摆动16°。所以，在月球上可以看到地球在接近“地平线”的地方有时候好像是要没落，可马上又升起，这样就形成了一些奇怪的曲线（见图51）。地球就这样在“地平线”的某一位置升降，并不绕过整个天空，并持续很多个地球的昼夜。

月球上的食象

关于月球天空的现象还应当补充描述一下食象。月球上有日食和“地食”两种。月球的日食并不像地球的日食，前者给人的印象更深刻。月球上的日食发生在地球上出现月食的时候，因为这时候地球位于连接太阳和月球的直线上，月球这时候没入地球投射出的阴影里。凡是看过这种月面的人都知道，这时候的月亮并不是完全没有光以致我们一点也看不见它；我们一般看到的都是它在地球锥形阴影的内部一种樱红色光线照射之下。如果这时候我们去到月球上来看地球，那么就会明白月球此时受到樱红色光线照射的原因了。在月球的天空，位于耀眼的然而却小得多的太阳前面的地球，虽然是一个黑色的圆面，外面却包围着由大气所形成的紫红色边缘。也就是这条边，用它那紫红色的光线照亮了这个没入阴影的月球（图52）。

月球上的日食并非像地球上的日食一样，只持续几分钟，而是长达4个小时，这是因为月球的日食就是地球上的月食，只不过是在月球上而不是地球上观察到的。

至于“地食”，它们的时间是如此的短暂，以至于都不能称为“食”。“地食”是在地球上发生日食的时候发生的。这个时候，月球上的人可以在庞大的地球圆面上看见一个移动的圆形小黑点，小黑点经过的地方就是地面上能都看见日食的地带。

应当指出，像地球上的日食那样的天象是不可能在太阳系中的其他任何地方看见的。这种特别的现象是由地球的一个条件决定的，即遮蔽太阳的月球离我们的距离跟太阳本身距离地球远近的比值，恰好和月球的直径跟太阳的直径的比值略微相等。