周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏 周三 · 太空探索 | 周四 · 观测指南 周五 · 深空探索 | 周六 · 茶余星话 | 周日 · 视频天象 翻译：毛明远 校对：牧夫天文校对组 后期：库特莉亚芙卡 李子琦 胡永葳 翻译自：Forbes宇宙大爆炸专栏，作者：Ethan Siegel  上图是在特殊滤镜下拍摄的水星，我们可以看到它如同彗星般的“钠尾”。相较于水星，月球虽然距离太阳3倍远，它接收到阳光的强度仅1/9。但月球同样会有微弱的“钠尾”现象。尽管水星和月球看似没有大气，但事实上它们都有非常稀薄的大气。 Credit: ANDREA ALESSANDRINI 大家印象中月球没有大气。  上图中，我们透过地球的大气看月球。当月球靠近地平线时，视觉上地球大气作用就会很明显。如果仅仅使用地面的常规光学设备我们很难观测到月球的大气。 Credit: NASA 月球的质量较低，引力较弱，以及太阳直射下的高温环境，我们很容易推测月球没有大气。  上图是阿波罗11号着陆器在月球上拍摄到的靠近地平线的地球，与图2相比较，是否有大气的区别很明显。（译者：太阳光在大气中会发生吸收、折射和散射，从而观察效果不同） Credit: MICHAEL COLLINS / NASA / APOLLO 11 地球和月球到太阳的距离相似，我们接收到的辐射和太阳风强度相似。  月球与地球的距离大约38万公里，这一距离在太阳系的尺度下实在太近了，但我们还是很容易将两者区分开来。 Credit: ASA / JOHN’S HOPKINS UNIVERSITY / CARNEGIE INSTITUTE OF WASHINGTON 地球的大气成分如氮气、氧气、氩气、二氧化碳和甲烷等，但月球无法留住它们。  地球上因为有大气阻力以及地球引力，航天器的速度大约要到4万公里/小时才能进入太空。而月球上，几乎没有大气阻力，引力作用也弱。航天器如果想要飞离月球进入太空大约仅需要20%的速度。上图是阿波罗17号从月球地表升空的动图。 Credit: KIPP TEAGUE, LUNAR SURFACE JOURNAL 月球上看不到地球上大气作用下的天气变化，因此年代久远的陨石坑结构较为稳定地保留下来。  上图是来自月球勘测轨道器拍摄的高分辨率月球影像。没有大气作用下的天气变化，月球表面的结构长久稳定，我们可以清晰地分辨陨石坑，甚至是陨石坑中的陨石坑。 Credit: NASA/GSFC/ARIZONA STATE UNIVERSITY (COMPILED BY I. ANTONENKO) 那让我们看看载人航天项目。  相比人类首次登月的阿波罗11号任务，阿波罗12号较为精准地定位着陆点，并扩大了观察范围。航天员的足迹被长久保存下来。 Credit: NASA / LRO / GSFC / ASU 50多年后，阿波罗任务登月场的航天员足迹依然完好的保留在月球表面。  月球勘测轨道器拍摄的阿波罗17号登月场。我们可以看到月球车的轨迹。仔细寻找，甚至我们可以看到设备痕迹和航天员的足迹。 Credit: NASA / LRO / GSFC / ASU 然而，月球上依然有微量的大气。  2019年1月21日，正当月食发生时，一颗陨石撞击月球。我们可以看到左上角明亮的撞击光斑。这样的撞击会产生一定量的稀薄原子和离子。 Credit: J. M. MADIEDO/MIDAS 陨石撞击会释放月球不稳定区域的表层物质。  航天员登上月球，观察并采集回月球表面的土层。它们介于沙和尘埃，如果有陨石撞击，会有很多物质颗粒扩散开来，这就会形成可以被测量出的大气。 Credit: NASA / APOLLO 11 太阳风粒子和紫外线轰击这些漂浮的物质。  地球因为有地磁场保护我们免遭太阳风袭击。但不同的是，月球表面就会遭受到高能粒子的轰击。 Credit: NASA / GSFC 原子被离子化并加速，较快的甚至达到逃逸速度。  太阳风高能粒子和光子轰击月尘物质，部分原子离子化并被加速。因为没有磁场保护，月球上这一现象非常显著。 Credit: NICOLLE RAGER FULLER, NSF 这就会形成月球的粒子尾，“尾巴”的方向背离太阳。  钠原子从月球的稀薄大气中释放成“尾部”。新月期间，钠原子尾与地球大气作用，我们可以观测到约3度的区域。 Credit: JAMES O'DONAGHUE, BASED ON WORK BY JODY K WILSON 每当新月期间，地球上可以观测到3度的月球钠尾作用区域。  上图是鱼眼镜头拍摄的新月期间天区，黄色箭头指向月球钠尾作用区域。右图是去除恒星、银河后的图像。 Credit: J. BAUMGARDNER ET AL. (2021) JGR PLANETS, VOL. 126 ISSUE 3 新月后的5个小时内亮度最大，如果是近地点时期会更亮些。  近地点满月比远地点满月大14%。因此，近地点新月时的月球钠尾作用信号也更加显著。 Credit: WIKIMEDIA COMMONS USER TOMRUEN 当月球钠尾经过地球时，地球的引力作用显著影响月球钠尾。  当月球运行到太阳和地球之间，尽管尚不足以形成日食。地球也会显著影响月球钠尾，就好比用指头对准喷涌的水龙头。如上动图。 Credit: JAMES O'DONAGHUE, BASED ON WORK BY JODY K WILSON 陨石撞击活动越多，月球钠尾现象越明显。  地球上和太空中观测到的陨石。同样，月球也会遭受到陨石撞击。 Credit: ASTRONOMICAL AND GEOPHYSICAL OBSERVATORY, COMENIUS UNIVERSITY (L); NASA (FROM SPACE), VIA WIKIMEDIA COMMONS USER SVDMOLEN (R) 陨石撞击月球间接形成了钠尾现象。  通过建模可以模拟月球钠尾现象。 Credit: JODY K. WILSON / B.U. IMAGING SCIENCE ————— END ————— 责任编辑：毛明远 『天文湿刻』 牧夫出品 微信公众号：astronomycn  月光下的薰衣草花海，西班牙 LIGHTROCKET VIA GETTY IMAGES  谢谢阅读 |
