編按:有人說離開了地球,就屬於天文的研究範圍,除了太陽之外,夜晚天空所展現的任何物體都可以包含在內。面對浩瀚的星空,仍有許多看得見、看不見的,超大的、細微的等待我們去發掘,本版特推出〈談天說文〉專欄,藉由多元角度,讓我們更了解宇宙之美。
中秋節快到了,又是賞月吃月餅的好時機,《禮記》上說:「天子春朝日、秋夕月。朝日以朝、夕月以夕。」八月正好是孟、仲、季三秋月的中間,而十五日也是月中,所以我們稱八月十五日為中秋。
說到中秋,不免要介紹為什麼有滿月、新月之別。月亮是圓的,我們看到的月光是來自太陽的反射光。月亮就像一面圓形的鏡子在中秋的時候反射了太陽光,形成又圓又大的月光。小學生都知道:地球是繞著太陽公轉,月亮繞著地球公轉(如圖一),月亮、地球和太陽相對位置的改變造成了新月和滿月的不同。在圖中的月亮是以逆時鐘的方式繞著地球,不同位置便有了圓缺,圓缺的變化是從朔月、眉月、上弦月、盈凸月、望月、虧凸月、下弦月、殘月,然後又循環到朔月。
大家的注意力大多集中在滿月,月圓人團圓,像是眉月、殘月都給人缺了點什麼的感覺,但真的是缺了點什麼?仔細觀察,眉月或殘月缺的那一邊還是可以看到殘餘的光,就是這個光,稱做灰光(ashen glow),困擾了人類幾千年(如右圖)。而解答這個困惑的竟是繪畫天才達文西。
達文西除了是畫家,同時也是建築師、解剖學者、雕刻家、工程師、發明家、數學家和音樂家。但很少人知道,達文西對天文也有貢獻,一千五百一十年的達文西萊切斯特手抄本中記載了他對灰光的解釋。其實灰光是來自地球的反射光,達文西在手抄本內描述:月光是太陽光受到月球表面大氣和海洋所反射的,新月旁的灰光則是地球海洋反射的太陽光照射到月球的海洋,然後再反射回來。達文西在手抄本上畫了之間的幾何示意圖,清楚地表示出灰光的來源。這在十六世紀初是不得了的研究,要知道哥白尼的日心說在達文西死後二十四年才發表,十七世紀初,伽利略才用望遠鏡觀察月球。
實際上,月亮是沒有海洋和大氣,月亮是靠古老的岩漿表面反射太陽光,而地球最主要的反射源是雲。雲的反射率約百分之五十,有一半的太陽光被反射回太空,海洋有百分之十,陸地則是百分之十到百分之二十五,最會反射的是冰(百分之四十至九十)。
到最近,科學家才開始研究月亮的灰光,想要知道地球到底反射了多少的太陽光,透過對灰光的研究,可以了解地球接收太陽光的多寡,進一步研究地球的天氣變化。