粉紅色月球,可遇不可求?每年4月的滿月,坊間俗稱「粉紅月亮」(pink moon),意指北美此時的月圓,配合盛開的粉紅野花。但有日本網民拍攝到,4月17日清晨快將落山的滿月,真的呈粉紅色!有讀者亦向本台報料,指踏入4月9日午夜,天空的弦月在短短2小時驟變紅色。原來這涉及雷利散射(Rayleigh Scattering)和米氏散射(Mie Scattering)的大氣光學現象,並非天文現象,更可能是空氣污染所致。天氣師李鈺廷翻查資料,製作科普短片解說。
為何初升和將落山的月光,較大機會變成橙紅色?原理跟日落或日出時看見橙紅色太陽相若。當烈日或月亮初升或將落山時,它們的光都是打斜進入地球大氣層,較烈日或月亮高掛半空時,須經過更厚的空氣,才能抵達,亦即要經歷更多次雷利散射,越偏向光譜中的紅色。要留意的是,這種因大氣散射而看見的紅月,與月全食的暗紅「血月」,兩者的形成機制完全不同。
米氏散射如減光
由太陽釋放或月亮反射的可見光,都是電磁波,可被物質散射。若散射光波的物質,越較光波波長細小,雷利散射效果則越明顯;相反,若散射光波的物質,與光波波長相若,甚至更大,雷利散射效果則不明顯。由於大氣中的氧和氮分子,遠較可見光的波長細小,加上藍光波長較紅光短,更易被散射,故當光線穿越大氣層時,大量藍光被散射;若過程越長,剩下紅光的比例則越高。
雖然雲層和空氣污染物仍能散射光,但非雷利散射,而是米氏散射。由於雲中的小水滴或塵埃,一般大於可見光的波長,故不能只散射藍光,而是散射所有光波段,達至減光甚至阻光效果。若烈日或月亮初升或將落山時遇上雲層和空氣污染物,可能將本來鮮艷的橙色或紅色,減淡變成淡黃色或粉紅色。
月亮可午夜初升或落山
至於讀者拍攝到2022年4月9日午夜突然染紅的弦月,亦因月亮即將落山,月光受大氣大幅度散射所致。提提大家,月出和月落不一定緊接日落和日出,香港的月亮可在午夜時才升起,甚至「提早」下山。有網民2021年7月23日傍晚6時15分左右,在尖沙嘴拍攝到橙紅滿月從東面的柏架山升起。天氣師李鈺廷翻查當日環保署非路邊空氣監測站數據,發現香港東部的氮氧化物濃度在傍晚飆升,意味月光除被大氣散射藍光外,亦可能被空氣污染物散射餘光,才呈現橙紅色。