為什麼在地球上能夠看到星星,你知道多少?

2020-12-05 需要地勇氣

為什麼在地球上能夠看到星星,你知道多少?

月球上完全能看到星星,而且比地球要清楚、穩定的多。我猜想你有這樣的感覺,是來源於一些在月球上拍攝的照片,比如下面這張:

是我國嫦娥計劃中的「玉兔」月球車。背景畫面中似乎完全沒有星星。但這只是攝像機「寬容度」不夠造成的。做一個不那麼嚴謹的實驗——將上圖放到Photoshop中,把曝光度拉到足夠大,是可以在上圖的左上角看到一些類似星星的亮點的:

注意看上圖,左上角黑暗處,是出現了少量的亮點的。不過這裡不夠嚴謹的地方,就是無法排除噪聲的影響。

雖然如此,但我們還是可以從理論的角度論證,月球上可以看到的星星遠比地球上要多。圖一是拍攝在月球受光面的,由於沒有大氣層,地面的亮度會遠高於地球地面晴天的亮度。這個時候,要能拍清楚月球地面與月球車,就很難拍清更加黑暗的天空。空中的星星亮度很低,拍攝之後,還以jpeg的格式在網上傳播。jpg的圖片,大多數都是16位精度的,這也就限制了最低亮度,低於這個亮度的信息,就會直接被當成黑色來處理,這也是圖二中大量鋸齒的來源。

月球上沒有大氣層,這就不會有散射、吸收,空中天體的對比度會遠高於地球。散射會使得原本是黑色的地方變亮;吸收會使得天體的亮度變低,這就使得在地球大氣層下觀測天空,對比度會比較低,不如在太空、月球上的觀測儀器。只不過現在由於技術、財力等因素,無法將望遠鏡搬到月球上而已。

為什麼在地球上能看到群星璀璨,在月球上拍的照片卻沒有星辰?

月球上當然能看到星星,有楊利偉自傳《天地九重》描述作證;「……在太空中觀看星空,是更透徹、更明亮的。沒有物質的遮攔,沒有大氣產生的折射,星星眨眼睛的現象看不到,所有的星星就那麼遠遠地耀眼地亮著,像色調不一的晶瑩寶石,懸在黑色天鵝絨的背景上」。

在月球上拍照片,目標是清晰的月球表面或明亮的藍色地球,無需大光圈或較長曝光時間;這樣,就拍不出漆黑背景裡的星星。要拍出星星,月球物體或地球的圖像就會因曝光過度,白花花一片。

其實月球上無論白天還是黑夜,都可以用肉眼直接看到星星,並且月球上的星星不會閃爍,原因就是月球上沒有大氣層。那麼為什麼很多照片上看不到星星呢?

個人認為可能有兩個原因:

1、照片可能是經過處理了;

2、由於拍照的目的是(相對於星星顯得過於明亮的)地球,所以曝光時間太短造成了星星沒成像。

當然,這個問題隱含了一個前提條件,就是所謂在地球上看到星星,那前提條件是在地球天氣晴好的晚上無光汙染的地方才能看到星星;而在月球上拍的照片,前提條件是,在目前人類已經拍到的月球照片,其拍照的地方是月球的向陽面,即在月球長期面向太陽的一面拍照片,相當於地球上的大白天拍照片,星星的亮度那有太陽光亮,當然拍不到星星。只有到月亮的背陽面,那裡是月面的夜晚才有可能拍到星星,只可惜目前人類還沒有太空飛行器抵達月背面,對他還是人類的末知數,有待中國航天計劃去探索。

還有很簡單焦距問題,太陽系外殼是個透鏡地球是個起點超出地球範圍都看不到星辰,不但月球看不到,所有飛出地球衛星、探測器無論是在火星軌道、金星軌道、土星軌道都拍不到星辰,:例如旅行者號傳回的照片……自行百度一些衛星、探測器傳回地球的圖片都沒有星辰。自行百度尼古拉斯特斯拉相關文章

還有相機拍攝的時候曝光的問題,人真的在月球上直接用肉眼看的話是可以看到的。

這個其實和夜晚大都市裡看不到星空是一個道理,只是它比大都市還要簡單點,畢竟大都市還有一個大氣散射的因素在,你若是想做個實驗,也是很容易的,你找一個黑暗的房間,掛上一些過節用的那種彩燈,把它打開,再準備一個手電筒,並你對著你打開,然後就用你的手機拍手電筒和彩燈,你會發現拍下來的照片裡根本看不到彩燈或者彩燈發的光很暗淡,同理月球上看不到星星也是這個原因,其實不只是月球,你看那些國內和國外公布的太空人在空間站出艙的視頻,除了一個碩大的藍色地球,你也看不到星星,都是一樣的道理。

宇宙的背景是黑的,太空中並不能像地球一樣看見星星發出的光。因此,我們夜晚看見的星光很神秘喲!這些星光就像放電影一樣,將過去的宇宙呈現在人們面前,靜靜的看著星光是很美、很浪漫的事。

有人提出一個理論,天文學家嘔心瀝血研究的星星其實並不存在,因為光不可能照射那麼遠的距離。還有就是,最近發現有的星星的光茫周期性變化,不符合天體物理規律,設想用戴森球理論解釋等等。研究天文很有意思,越深入其中,越懷疑現實。

照片說明不了什麼,我們在地球上拍的照片沒有星辰也是很正常的。宇宙中發光的星體確實存在,大部分不發光的也有反射光。我們看到群星璀璨是因為背景光線很暗,如果背景光很強,我們也看不到群星。

這是由於眼睛和視網膜結構決定的。照相機的結構同樣也是如此。當背景光線很強,相對較弱的星光就不會被採集,照片上也就無法顯示。

拍地球的時候由於地球太亮,曝光照顧地球亮度所以其它星星看不見了。拍個大範圍HDR試試?月亮沒空氣,太陽就是個大的亮球,其它星星是小的亮點,拍照時別對著太陽和地球,對著任何地方拍都能看到星星。眼睛看也一樣。

為什麼在地球上永遠只能看到月球的正面?

無數個舉頭望明月的夜晚裡,許多細心的小夥伴一定有過這樣的疑惑——為什麼不管什麼時候,我看到的月亮上的「景色」都是一樣的?

撰文 徐璐媛(東京大學博士生)

審校 苟利軍(中國科學院國家天文臺研究員)

編輯 韓琨

圖1. 左圖為月球正面暗色陰影區的輪廓,右圖為唐代銅鏡中對月宮中嫦娥桂樹、玉兔蟾蜍的想像。(CopyrightPolicy:CC 3.0)

其實,這個問題古人早就發現了,所以古人筆下的月亮才永遠都是李白《古朗月行》裡的樣子:

仙人垂兩足, 桂樹何團團。

白兔搗藥成,問言與誰餐?

蟾蜍蝕圓影, 大明夜已殘。

那是因為:月球很久以前就已經是一顆同步自轉衛星了。

所以,我們在地球上永遠只能看到月球的正面。不管是月上柳梢頭,還是待月西廂下,我們和古人看到的月亮上的景色幾乎可以說是一模一樣(不考慮月相變化的情況下),這麼一想倒也挺浪漫的。當然,由於月球本身的天平動(由於軌道自轉軸、離心率等因素的微小變化引起的月球周期性擺動),實際能看到的總區域會比一半要多一點(約59%)。

在月球上看地球,為啥會比太陽還大?

我們在地球上觀看月球時,月球在我們這眼中,就像是個圓盤高掛在空中。這是因為月球的體積只有地球的3/11,而且月球距離地球太遠導致的。

如果換個角度,在月球上觀看地球,同樣的距離,又會有什麼不同呢?

月球的表面並沒有空氣存在,所以如果在月球上觀看宇宙的話,那基本就是一片漆黑了。而作為恆星的太陽,雖然照射到月球的光不多,但是由於月球所處的環境,使得在月球上觀看的太陽是格外的刺眼,無法直視。

地球表面擁有大氣層,能夠吸收也能夠反射太陽光,這樣即使月球上不存在空氣,也能夠在月球上看到地球。

月球跟地球的距離比月球跟太陽的距離還要近很多,雖然太陽能夠自行發光,但是在月球上看到的太陽只是一個刺眼的小球體,而距離月球近的地球就完全不一樣了。

地球雖然無法自行發光,但是地球能夠反射太陽光。在月球上看地球,地球就像是一個藍色的巨大球體,漂浮在月球的上空。在月球上能夠清晰的看清楚地球的紋路:黑的白的黃的綠的等等。如果觀察細心的,可能還能看到地球在自轉,不過你得讓你眩暈的大腦保持清醒。

月球距離地球到底有多遠?在月球上看地球是什麼樣子?

人們對月亮的好奇似乎從未停歇過,月亮的皎潔無暇也是我們所嚮往與讚美的,關於月亮有太多的傳說,無不代表人們的一種精神寄託。前陣子我們曾了解過,中科院雲南天文臺的研究人員通過雷射測距的方式,精確地測量地球距月球的距離,月亮到底距離地上的我們有多遠呢?如果能夠在月球上回看地球,地球又是一個什麼樣子?

皎潔的月亮

其實在登月計劃還沒開始之前,美蘇就已經開始採用雷射進行測月,但當時測量精度十分有限。後來阿波羅11號登月,人類的第一個月球雷射反射器誕生,通過阿波羅11號的回波信號,人類的雷射測距精準程度大大提升。

阿波羅11號成功登月

雷射測月是最精確的地月距離測量手段,通過測量地球向月球發射雷射脈衝與反射器返回脈衝信號的時間差,結合光速,計算出地月之間的距離。通過雷射測月,我們測量到了地月的平均距離是 384,403.9千米,由於月球環繞地球運行是一個以一個軸心為主的橢圓形的軌道,存在一個近地點距離為36.3萬 千米,遠地點距離為40.6萬千米。

相關焦點

  • 為什麼在地球上能夠看到星星, 而月球上看太空卻什麼都看不到呢?
    在月球上什麼也看不到是不正確的。那滿天星鬥為誰明?在月球上看到的星星更多更明更亮。因為月球沒有大氣層,在地球,一些遙遠星系發出的光線被大氣層幹擾.吸收,人們便觀測不到。但在月球上就可以看到了。請你做一個實驗:選擇一個滿天星鬥的夜晚,然後站在一盞強光燈下再看天空,你看到的就是和在月球上拍的照片上一樣的黑沉沉的沒有星星的天空。地球就是照在月亮上的聚光燈。另外,白天你為什麼看不到星星呢?不就是因為太陽光太強了嗎?
  • 為什麼地球上能看到星星,月球上是一片漆黑?
    一直以來就有一個謠言,相信的朋友還不少,大意說的是阿波羅11號登月後太空人回地球後緘口不言,因為他們發現月球上根本就看不到星星,所謂的星空就是太陽系皮殼層透鏡和銀河系皮殼層透鏡投影給地球看的,事實上是否真的是這樣,我們來做個簡單分析即可知道。
  • 地球上可以看到星星,為什麼到了月球上卻是漆黑一片?
    我們在地球上可以仰望星空,一顆顆明亮的星在黑夜的映襯下閃閃發光,那你有想過去月球看一次星空嗎?但是事實上,月球上看不到星空,只是漆黑一片,這是為什麼呢? 曾經有一張被登月造假者拿出來炒作的照片,這張照片就是阿波羅登上月球後所拍攝的月球表面照,照片上的月球沒有星空。
  • 地球上星星閃爍,為什麼月球之上反而沒有看到這種景象
    每到夜晚來臨,只要是晴天的晚上抬頭,我們都能夠看到美麗的星空,而且星星不斷的閃爍,那個景觀可是非常的漂亮。這麼美麗的星空,如果我們進入太空之中,是否也能夠看到呢?雖然我們現在使用的拍攝器材非常的先進,而且在月球之上拍出來的照片也非常的清晰,可以看到很多細微的地方,但是我們要看到在漆黑的背影之下,發現明亮的星星還真的不是很容易,月球上無論是白天還是黑夜。
  • 為什麼能在地球夜晚看到的星星,卻在月球拍的照片上看不見呢?
    原因很簡單,一是排放過多的工業化氣體聚集在大氣層,擋住了後面的星星,導致我們什麼都看不見。二是夜晚的城市太明亮了,你會發現農村和城市明明是同一片天,看到的確是不同的景象,農村的星星多很多,城市的就很少,是因為我們所處的地球過於明亮,蓋住了星星發出的微弱光芒。
  • 為什麼火星上能看到星星而在月球上卻看不到?
    但如果有膠片的話,如果背景中有比較亮的星星,儘管正常的照片清洗中無法看到,但在暗房處理下,或者數位相機在RAW格式原片處理後,應該能看到幾乎要被噪點淹沒的星星!!但非常可惜,對於這種原片能弄到的朋友應該極為少數!
  • 星星真的在閃爍嗎?為什麼有5個角?這些秘密你需要知道
    當你看到夜空中的星星,星星也盯著你看嗎?是什麼讓它們閃爍?為何它們有五個角?我們和星星真的有關係嗎?今天我們一起來解密星星的小秘密。1.到底有多少顆星星呢?你在夜空中能看到多少星星,每首情歌和情詩都會跟你說幾百萬顆。這儘管浪漫卻非事實。
  • 為什麼說在月亮上看不見星星呢? 月球和地球不一樣嗎?
    在月亮上看星星,那要看你在月亮上什麼位置來定。如果你在地球上看月亮是亮的地方,那就看不到星星,月亮上亮的地方就是太陽照到的地方,太陽和星星光線對比太大,所以就看不到星星。如果是月亮暗的地方,因為沒有太陽的強光,所以就一定能看到星星。地球科技在沒有發達到能衝出太陽系,甚至衝出銀河系,找到一顆能讓地球人生活的星球,而且能夠移民其它星球前,可以說地球人是被囚禁在了地球上。
  • 為什麼一抬頭就能看到幾百光年外的星星?
    首先我們要考慮人類為什麼能夠看到世界,很簡單,是因為光的傳播。就以太陽係為例子,我們都知道太陽系的光亮都來自恆星太陽,太陽光能傳播到地球上,當陽光照射到某一物質上時,會發生反射,而這反射的光線如果正好能夠進入人類的眼睛,那麼我們就會看到這個物質。
  • 星星離我們非常遠,為何我們的眼可以看到幾十億光年之外的星星?
    為什麼你一張嘴就能呼吸到空氣,因為空氣一直在那裡,到處都是,所以無論你走到世界各地,都可以呼吸到空氣。同理,為什麼你一睜眼就能看到很遠的地方的星星,因為它一直在輻射可見光,所以你一睜眼就能看見。如果他不在輻射出可見光了,你就是那些天文望遠鏡,也看不見。為什麼人類觀測宇宙只有約千億光年左右的範圍,那是因為千億光年以外的光還沒傳地球。
  • 月球上看太陽會動嗎?看地球會下山嗎?能看到星星嗎?
    月球上能看到日出與日落,只是時間比較久,大概相當於地球上一個月的時間才能看到一次日出與日落,但地出就不能了,在月球上看地球,要麼背面看不到,如果在正面能看到,那麼除了地球上晝夜變化外,地球在月球空中的位置是不會變化的!
  • 在其他星球上看地球,也是地球上看到星星的樣子嗎?
    這是網上的一個提問,看到題目,本來我想回答「肯定不一樣」,因為我們憑肉眼看到的星星幾乎全部是恆星,只有恆星我們才能看到,站在別的星球上是看不到地球這樣的行星,除非是站在太陽系內的其他行星上,但看到眼內的也不像那些恆星那樣幾乎不動,而是在幾天內的同一時間能感到明顯的位移。
  • 為什麼我們的肉眼不到一秒就可以看到幾十億光年之外的星星?
    首先,我們看到的星星,大多數的確是距離我們很遙遠,但是這個遙遠的距離,最多也就是幾百萬光年,更遠的星星,肉眼是看不見的,只能藉助於天文望遠鏡,天文望遠鏡有傳統的光學望遠鏡以及射電望遠鏡,目前世界上最先進的望遠鏡,最遠可以看到138億光年之外的星系,138億光年也是可視宇宙範圍。
  • 你知道天上有多少顆星星嗎?
    閃爍的星星為我們造就了美麗的夜空,它們有的大有的小,有的亮有的暗,我們能用肉眼看到的,只是浩瀚星空中的一小部分。根據星星的亮度,科學家將人們肉眼可以看到的星星分為6等,亮度越大,等次就越低,一等星是最亮的。再整個天空中,我們肉眼可以看到的星星大約有7000顆,但是在環境汙染比較嚴重,空氣品質不好的地區,人們肉眼可見的星星只有幾百顆。
  • 我們看到的星星是什麼,為什麼會「眨眼睛」?
    地球上的白天,太陽為地球照亮一切,夜晚來臨時,皎月出現在天空,或許還伴隨著滿天繁星。太陽和月亮就像是天空的兩大主角,但繁星,卻能以數量和位置取勝,給我們帶來無限的想像。小時候我們都學過,星星會在天空一閃一閃「眨眼睛」,那星星為什麼會在夜空閃爍呢?
  • 地球自轉線速度高達1600公裡每小時,為何能清楚地看到星星?
    眾所周知,地球一直在自轉,而且會一直持續下去。以赤道為例,地球自轉線速度高達1600公裡,也就是說我們在地球上以1600公裡的時速旋轉,,那麼為什麼我們可以清晰地看到星星,而且星星永遠不會改變?首先,把地球視為「旋轉」的問題在於,它會讓人聯想到一個類似於籃球或足球在某人手指上旋轉的東西的圖像。如果我們以這樣的方式來想像地球,那麼我們就有理由懷疑為什麼恆星不是一個模糊的東西。
  • 為什麼我們在地球上看天上的星星,會經常出現一閃一閃的現象?
    「一閃一閃亮晶晶,滿天都是小星星,掛在天上放光明,好像無數小眼睛」,這首兒歌相信大家都會吟唱,歌詞形象地表達了從地球上觀看星星的那種搖曳不定、忽明忽暗的狀況。我們能夠看到地外天體,也就是通常意義上我們說的星星,主要是由它們發射或者反射的光線,經過宇宙空間之後到達了地球,而一閃一閃的情況,必定說明在光線傳播的過程中受到各種形式的幹擾。
  • 《地球上的星星》,講述老師治癒問題兒童,我卻從中看到了理解!
    《地球上的星星》這部電影講述了一個「問題兒童」和美術老師的故事,有時候「3x9=3」可能也沒問題。《地球上的星星》是怎樣的一個溫暖故事?往小了說,《地球上的星星》是一部關注學習障礙兒童的電影,它告訴我們學習障礙不是智力障礙,甚至有的還是高智商兒童,我們對於這樣的孩子要積極引導,不能讓他們不可測量的天賦毀滅,往大了說,這是一部讓我們理解「少數派」的電影。
  • 6個科學冷知識,你知道嗎?為什麼星星會閃?為什麼落葉背面向上
    01、為什麼星星會一閃一閃的「一閃一閃亮晶晶,滿天都是小星星」,這是大家都熟悉歌詞,但是你有沒有想過,沒什麼我們的看到的星星是一閃一閃的呢?我們看到星閃閃,這不是因為星星本身的光度出現變化,而是與大氣的遮擋有關。大氣隔在我們與星星之間,當星光通過大氣層時,會受到大氣的密度和厚薄影響。
  • 銀河系有上千億顆恆星,為什麼能被肉眼看到的星星只有6000多顆?
    夜空中繁星點點,不知道大家在小時候是否數過天上的星星?如果以人眼可以直接看到的星星來算,地球南北星空中的星星大約有6000多顆。