月球上的明與暗

張海彬

每當(dāng)晴朗的夜晚，一輪明月掛上枝頭，在那冷清的月宮之中，嫦娥仙子仿佛仍在思念她的丈夫……

自古以來(lái)，人們都對(duì)月亮有著許許多多的美好的贊美與遐想：用“小時(shí)不識(shí)月，呼作白玉盤(pán)”來(lái)歌頌它的潔白，將月球上深色的“暗影”遐想成美麗而壯觀的廣寒月宮……中國(guó)人對(duì)月亮有著太多的憧憬。

而今天，我們將“飛上”月宮，去探秘那神秘而狀美的“廣寒宮”是如何形成的。

眾所周知，物質(zhì)本身并不會(huì)發(fā)光（這里的光指可見(jiàn)光），而物質(zhì)之所以會(huì)被人看見(jiàn)，是因?yàn)楣庠矗ㄈ缣?yáng)）發(fā)出的光投射在物質(zhì)的表面上，其中一部分的光會(huì)被物質(zhì)吸收，而其余的光則會(huì)被反射，反射的光進(jìn)入人眼后，才使人能看見(jiàn)該物質(zhì)。由于不同物質(zhì)會(huì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有不同程度的吸收，經(jīng)物質(zhì)吸收后反射進(jìn)入人眼的光也變得各不相同了。也正因?yàn)槿绱?，世界才變得五彩繽紛。

月球上，我們能清晰地看到的陰影區(qū)（月球上較暗的部分）與明亮區(qū)，分別對(duì)應(yīng)不同類(lèi)型巖石組成的“月?！焙汀案叩亍眱煞N地貌。對(duì)此，我們不妨做一個(gè)大膽的假設(shè)，月球上的明暗差異是否是由于月海與高地的巖石組成不同而造成的呢？

為了證實(shí)這個(gè)假設(shè)，我們必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)回答。我們知道：月球上構(gòu)成高地的巖石主要為斜長(zhǎng)巖，構(gòu)成月海的巖石主要為玄武巖。這兩種巖石在地球上也很常見(jiàn)，我們可通過(guò)測(cè)量這兩種巖石的反射率，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，就可以驗(yàn)證我們的推論。

首先我嘗試用塊狀的巖石樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。再對(duì)樣本進(jìn)行切割拋光之后，利用“紫外-可見(jiàn)-近紅外分光光度計(jì)”對(duì)樣品的反射率進(jìn)行了測(cè)定。這臺(tái)儀器的工作原理與人眼類(lèi)似，通過(guò)發(fā)出不同波長(zhǎng)的光線照在樣本上，再對(duì)反射后的光線進(jìn)行接收，經(jīng)處理后在電腦上繪制出樣品反射譜圖。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種塊狀巖石樣品之間反射率差異不大。但月球上的明暗差異為什么那么明顯呢？實(shí)際上，月球表面通常被粉末狀的月壤所覆蓋，很少有巖石直接裸露，所以我們看到的是不同成分粉末狀月壤的發(fā)射光。為了驗(yàn)證這一設(shè)想，我決定用粉末狀的樣品再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)將兩種巖石樣本研磨成粉末后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，我們可以明顯地看出，構(gòu)成高地的斜長(zhǎng)巖在可見(jiàn)光波段對(duì)光線的反射率遠(yuǎn)高于構(gòu)成月海的玄武巖。這就是高地比月海更為明亮的原因，也是我們看到月球上“明”和“暗”的本質(zhì)。

現(xiàn)在，當(dāng)你再一次地仰望星空，看見(jiàn)美麗的月亮，你一定會(huì)對(duì)它的神秘產(chǎn)生更多的好奇，因?yàn)椋虑蜻€有許多奧秘在等待我們發(fā)掘。（編輯/夏冬）