與其他天體相比，月球?qū)嶋H上非常昏暗。在夜空中，月球之所以如此明亮，是因為它離地球很近，而我們周圍的樹木、房屋和田野也都籠罩在黑暗之中。事實上，月球是整個太陽系中反射率最低的天體之一。美國深空氣候觀測平臺（DSCOVR）衛(wèi)星捕獲的唯一一張地球與月球的合照顯示：地球和月球所接受的太陽光輻射來自同一角度，輻射量也相等。但正如圖片所示，地球亮度遠(yuǎn)超月球。

地月同框照片

圖片解釋:月球和地球同時被直射太陽光照亮，美國深空氣候觀測平臺衛(wèi)星攝于2015年7月16日。公共圖片來源:美國國家航空航天局/美國國家海洋和大氣管理局

一般情況下，我們能夠看見物體是因為物體發(fā)出的光射入人眼（或者射入攝像頭，攝像頭將信息記錄下來，再通過顯示屏將光射入人眼）。物體將光攝入人眼主要有兩種途徑：其一是物體自身發(fā)光；其二是反射已有光線。發(fā)光物體同樣會反射其環(huán)境光，因而往往會是周圍環(huán)境中最亮的物體，例如篝火、燈泡、燭焰和電腦屏幕。就天體而言，大部分可見光主要來源于不同的恒星，因而其中一些星體是宇宙中最明亮的物體。相反，行星和衛(wèi)星本身無法產(chǎn)生可見光。如果一顆行星因為某種原因體積不斷擴大，擴大到一定程度便能夠引發(fā)核聚變，開始發(fā)光，那么它就會從行星變成恒星。

圖源:h.baidu

由于行星和衛(wèi)星無法自主發(fā)光，我們可以看見它們的原因只剩下后一種：它們會反射來自其他光源的光。在太陽系中，太陽是最強的光源。因此，行星和衛(wèi)星都是反射太陽光才得以被人類看見。照射到衛(wèi)星或行星上并且得到反射的太陽輻射量取決于幾個因素：衛(wèi)星或行星表面物質(zhì)、是否存在大氣層及其地表粗糙程度。雪、糙面冰和云層的反射率較高；大部分巖石幾乎沒有反射率。因此，像地球和金星這樣表面有云層覆蓋的行星，與那些由巖石組成、沒有大氣層的衛(wèi)星或行星相比，普遍來說更加明亮。

圖片解釋：行星反射其圍繞運行的恒星發(fā)光

反射率主要分為兩種類型：鏡面反射率和漫反射率。鏡面反射率衡量的是入射光照射物體后，延鏡面角度反射的輻射量。而漫反射率衡量的是入射光照射物體后，向各個方向反射的輻射量。鏡子的鏡面反射率高，漫反射率低；而沙子的鏡面反射率很低，漫反射率高。在日常生活中，我們所看到的鏡面成像以及物體表面的發(fā)光點都屬于鏡面反射。物體表面所呈現(xiàn)出某種一致的亮度和顏色，而且無論從哪個角度看，物體的亮度和顏色都不會有太大的變化。事實上，很多物體都展現(xiàn)出大量的鏡面反射與漫反射。比方說，一輛紅色跑車從任何角度看，都會呈現(xiàn)紅色，這是因為發(fā)生了漫反射；而車身上閃閃發(fā)光的點則是因為發(fā)生了鏡面反射。一般情況下，增加物體表面粗糙程度能夠提高其漫反射率，降低鏡面反射率。發(fā)生這種情況的原因在于，粗糙表面是由許多方向不同的小反射平面組成，這些反射平面會將光線反射到不同方向。事實上，要想將一樣強鏡面反射物轉(zhuǎn)變成強漫反射物，最簡單的***便是將其變得粗糙。例如，對一塊光滑冰面進行摩擦，就可以將這塊從鏡面角度看起來明亮的表面變得各個角度看起來都很明亮。

圖片解釋：鏡面反射和漫反射

對于行星和衛(wèi)星來說，它們的表面十分粗糙。因此，其整體明亮程度都源于漫反射。對此類漫反射進行界定和測量有多種***。其中最有用的***就是用“邦德反照率”（或球面反照率）來界定。邦德反照率是指，天體反射到任意方向的輻射總量平均值與入射輻射總量之間的比率。邦德反照率為0，則說明該物體為純黑；邦德反照率為100%，則物體會反射所有光線。地球的邦德反照率為31%。而月球的反照率僅為12%。更具體一點，月球的反照率與道路或停車場里的瀝青反照率一樣。根據(jù)杰克·K·利索與艾姆克·德·佩特合著的《基礎(chǔ)行星科學(xué)：物理學(xué)、化學(xué)和宜居性》教科書中的數(shù)據(jù)，以下列舉了太陽系中，一些主要天體的邦德反照率：

這張表清楚地顯示：月球是太陽系中最為昏暗的天體之一。如果海衛(wèi)一（海王星的衛(wèi)星之一）成為地球的衛(wèi)星，其在夜空中的亮度將是我們現(xiàn)在所看到的月亮的七倍。海衛(wèi)一之所以如此明亮，是因為其表面覆蓋著數(shù)層糙面冰。而月球看上去暗淡無光則是由于其表面的冰層、雪、云和大氣層都十分稀少。月球表面大部分由巖石塵土和灰?guī)r組成，這些巖石的成分與地球上的巖石成分相似。

圖片解釋：海衛(wèi)一、冥王星和月球?qū)Ρ葓D

由于邦德反照率會隨著時間發(fā)生變化，因此上表中的邦德反照率數(shù)值都為平均數(shù)值。比方說，地球上方的云層數(shù)量會因季節(jié)不同而波動。因此，地球的邦德反照率在一年中存在百分之幾的波動。行星或衛(wèi)星所展現(xiàn)出的亮度（即人眼可見的亮度）取決于三件事：第一，天體的邦德反照率，第二，最初照射到天體上的輻射總量，以及第三，天體與觀測其的人眼或攝像頭之間的距離。那些距離太陽較近的行星和衛(wèi)星接收到的太陽輻射更多，因而可感知的亮度普遍更高。而且，距離地球較近的行星和衛(wèi)星能夠反射更多的光到達地球，所以從地球看過去也會更亮。對于地球表面的人類來說，月球看起來的確比金星要明亮。不過，這僅僅是因為月球離地球距離更近。

圖源:j.baidu

值得注意的一點是，很多行星和衛(wèi)星因為其本身的一些自然現(xiàn)象也能夠發(fā)出少量的光。此類現(xiàn)象包括閃電、發(fā)光熔巖以及大氣層極光。盡管這類自然奇觀會被附近的飛行器捕捉到，成為令人稱奇的照片，但它們所產(chǎn)生的光非常少，從遠(yuǎn)處觀測，它們并不足以增加行星或衛(wèi)星本身的亮度。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

3.林陌祺-wtamu

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