Jakou barvu má měsíční světlo?

Modrý měsíc, krvavý měsíc a medový měsíc – tak se nám jeví náš satelit ze Země. Měnící se odstín Měsíce má svůj základ ve vědě – v optice. Měsíc nevytváří žádné vlastní světlo, pouze odráží bílé světlo od Slunce. Jakou barvu má tedy měsíční svit a proč se někdy předvádí v různých barvách, alespoň z pohledu ze Země?

Odpověď souvisí s tím, kolik z tohoto odraženého světla se k nám dostane na Zemi. Vzorky odebrané z povrchu Měsíce odhalují, že se zde vyskytuje především světle šedá hornina zvaná anorthosit s některými tmavšími oblastmi, což je čedič. Obecně řečeno, odraz bílého světla od měsíční horniny dává Měsíci jeho typický šedobílý vzhled.

Různé atmosférické a astronomické jevy však mohou ovlivnit vlnové délky světla, které k nám dosáhnou. Klíčem k tomu, jak barvu Měsíce vnímáme, jsou procesy rozptylu světla v zemské atmosféře.

Rozptylové efekty

Pokud je Měsíc vysoko na obloze, má měsíční světlo relativně krátkou cestu atmosférou, takže rozptylový efekt je zanedbatelný a veškeré odražené světlo dosáhne na povrch. Ale je-li Měsíc blíže k horizontu, musí měsíční světlo procházet atmosférou pod větším úhlem, což vytváří delší dráhu a umožní molekulám kyslíku a dusíku v atmosféře s přicházejícím světlem výrazněji interagovat.

„Měsíční světlo“ obsahuje směs viditelných vlnových délek mezi 380 nanometry (fialové) a 750 nanometry (červené), a každá z nich bude částicemi v atmosféře rozptýlena v jiné míře. V atmosféře se nejsilněji rozptyluje modré světlo (Rayleighův rozptyl, beze změny frekvence). Tento jev způsobuje, že když je nízko nad obzorem, vypadá Měsíc oranžově. Protože světlo prochází atmosférou z této polohy delší cestou, k pozorovateli se dostanou převážně oranžové vlnové délky.

Tento efekt je zesílený při tzv. „krvavém měsíci“ nebo při zatmění. Během zatmění Měsíce zakrývá Měsíc zemský stín, takže jediné světlo, které se odráží, je světlo, které posílá k Měsíci naše atmosféra. Všechno modré světlo atmosféra pohlcuje a zbyde oranžové a červené.

Ale nejen dusík a kyslík v atmosféře mění složení měsíčního svitu. Vysoká oblačnost, znečištění a prach, to vše může ovlivnit vzhled měsíce a rozptýlit různé části viditelného spektra v závislosti na velikosti částic. 

Po sopečných erupcích vzduch obsahuje velké množství částic popela (o velikosti asi 1 mikron), které přednostně rozptylují červené světlo, takže by mohl Měsíc vypadat modře, protože pouze tato složka viditelného spektra dosáhne pozorovatele. Analogickým způsobem může kouř z lesních požárů rozptýlit modré světlo z paprsku měsíčního světla, takže Měsíc bude vypadat červeně kvůli zbývající části slunečního spektra.

Měsíční světlo se může objevit i v jiné barvě. Úplněk během června může často vypadat medově zbarvený – což dalo vzniknout názvu medový měsíc. Ten má ale pravděpodobně původ v něčem docela jiném. Červen je tradiční svatební měsíc – a novomanželé pak slaví líbánky – honeymoon…

Lom světla

Ještě pozoruhodnější je, když se dráha měsíčního světla odkloní lomem v atmosféře. Když se jednotlivé vlnové délky začnou oddělovat, může to vytvořit některé mimořádné barvy. Za velmi specifických podmínek, když je Měsíc blízko obzoru, lze pozorovat dokonce lunární zelený záblesk. Trvá jen pár vteřin. (Obvyklejší je tento jev u zapadajícího Slunce.) Stejný disperzní efekt je rovněž zodpovědný za vzácné duhové halo kolem Měsíci. Pokud jsou vysoko v atmosféře přítomné ledové krystaly, může se světlo z Měsíce od těchto krystalů odrazit a lámat se stejným způsobem jako v dešťových kapkách, což kolem Měsíce vytváří malou duhu.

Zdroj: Live Science, Life´s Little Mysteries