月球上的明與暗

張海彬

每當晴朗的夜晚，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，人們都對月亮有著許許多多的美好的贊美與遐想：用“小時不識月，呼作白玉盤”來歌頌它的潔白，將月球上深色的“暗影”遐想成美麗而壯觀的廣寒月宮……中國人對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，物質本身并不會發光（這里的光指可見光），而物質之所以會被人看見，是因為光源（如太陽）發出的光投射在物質的表面上，其中一部分的光會被物質吸收，而其余的光則會被反射，反射的光進入人眼后，才使人能看見該物質。由于不同物質會對不同波長的光具有不同程度的吸收，經物質吸收后反射進入人眼的光也變得各不相同了。也正因為如此，世界才變得五彩繽紛。

月球上，我們能清晰地看到的陰影區（月球上較暗的部分）與明亮區，分別對應不同類型巖石組成的“月海”和“高地”兩種地貌。對此，我們不妨做一個大膽的假設，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？

為了證實這個假設，我們必須通過實驗來回答。我們知道：月球上構成高地的巖石主要為斜長巖，構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，我們可通過測量這兩種巖石的反射率，并對結果進行對比，就可以驗證我們的推論。

首先我嘗試用塊狀的巖石樣本進行實驗。再對樣本進行切割拋光之后，利用“紫外-可見-近紅外分光光度計”對樣品的反射率進行了測定。這臺儀器的工作原理與人眼類似，通過發出不同波長的光線照在樣本上，再對反射后的光線進行接收，經處理后在電腦上繪制出樣品反射譜圖。

實驗結果發現，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射光。為了驗證這一設想，我決定用粉末狀的樣品再次進行實驗。通過將兩種巖石樣本研磨成粉末后進行實驗，我們可以明顯地看出，構成高地的斜長巖在可見光波段對光線的反射率遠高于構成月海的玄武巖。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。

現在，當你再一次地仰望星空，看見美麗的月亮，你一定會對它的神秘產生更多的好奇，因為，月球還有許多奧秘在等待我們發掘。（編輯/夏冬）