Вместо постоянного серого диска она может предстать оранжевым шаром, красноватым сфероидом или даже получить синеватый отлив. Ученые объясняют, что причина кроется не в самой Луне, а в сложном пути ее света через нашу атмосферу и свойствах лунной поверхности.
Ключевой факт: Луна не светится сама. Она работает как гигантское зеркало, отражая солнечные лучи обратно к Земле. Истинный цвет ее поверхности – серовато-белый. Этот оттенок формируется лунными породами, в основном анортозитом с вкраплениями базальта. Они поглощают солнечную энергию относительно равномерно, отражая свет, который наш глаз воспринимает как нейтральный, серо-белый тон. «Именно такую Луну мы видим, когда она высоко в небе», – уточняет Кристин Шупла, менеджер по научным связям Института Луны и планет.
Однако чаще всего люди замечают Луну, когда она восходит или садится, находясь низко над горизонтом. И вот тут начинается магия земной атмосферы. Свету, отразившемуся от Луны, предстоит проделать гораздо более долгий путь через слои воздуха, чем когда спутник находится в зените.
Этот длинный путь имеет решающее значение. Молекулы газов, составляющих атмосферу (прежде всего азот и кислород), взаимодействуют со светом. Они особенно активно рассеивают коротковолновую часть спектра – синий цвет. Это явление известно как рэлеевское рассеяние. Оно же окрашивает небо в голубой цвет днем. Когда синие лучи «отфильтровываются» атмосферой на пути лунного света, до наших глаз преимущественно доходят более длинные волны – желтые, оранжевые и красные. Поэтому низкая Луна часто кажется нам теплых, насыщенных оттенков: от золотистого до глубокого оранжевого и даже кроваво-красного.
Иногда Луна может удивить необычными цветами. Например, появление «голубой Луны» связано не с реальным изменением цвета спутника, а с редким календарным событием – вторым полнолунием в одном месяце. Однако настоящий синеватый оттенок Луна может приобрести в исключительных случаях. Для этого в верхних слоях атмосферы должны присутствовать частицы определенного размера, значительно превышающие размеры молекул газа. Такие частицы могут появиться после мощных извержений вулканов или обширных лесных пожаров, выбрасывающих огромные массы пепла и дыма высоко в стратосферу. Эти частицы эффективно рассеивают красный свет, позволяя синему свету проходить более свободно. В результате Луна может выглядеть непривычно синей или лавандовой.
«Цвет Луны, который мы видим, – это результат сложной работы земной атмосферы как фильтра», – подчеркивает Эвелин Гессе, исследователь атмосферной оптики из Университета Хартфордшира. – «Атмосферные газы и частицы определяют, какие именно длины волн отраженного лунного света достигнут наших глаз. Сама Луна при этом остается верна своему истинному, серовато-белому цвету».
Таким образом, меняющаяся палитра Луны – это не иллюзия и не магия, а наглядная демонстрация законов физики света и свойств воздушной оболочки нашей планеты. Наблюдая за сменой оттенков спутника, мы становимся свидетелями постоянного взаимодействия космического света и земной атмосферы.
