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翻譯：毛明遠
後期：庫特莉亞芙卡 李子琦 胡永葳
翻譯自：Forbes宇宙大爆炸專欄，作者：Ethan Siegel
上圖是在特殊濾鏡下拍攝的水星，我們可以看到它如同彗星般的“鈉尾”。相較於水星，月球雖然距離太陽3倍遠，它接收到陽光的強度僅1/9。但月球同樣會有微弱的“鈉尾”現象。儘管水星和月球看似沒有大氣，但事實上它們都有非常稀薄的大氣。
Credit： ANDREA ALESSANDRINI
大家印象中月球沒有大氣。
上圖中，我們透過地球的大氣看月球。當月球靠近地平線時，視覺上地球大氣作用就會很明顯。如果僅僅使用地面的常規光學裝置我們很難觀測到月球的大氣。
Credit： NASA
月球的質量較低，引力較弱，以及太陽直射下的高溫環境，我們很容易推測月球沒有大氣。
上圖是阿波羅11號著陸器在月球上拍攝到的靠近地平線的地球，與圖2相比較，是否有大氣的區別很明顯。（譯者：太陽光在大氣中會發生吸收、折射和散射，從而觀察效果不同）
Credit： MICHAEL COLLINS / NASA / APOLLO 11
地球和月球到太陽的距離相似，我們接收到的輻射和太陽風強度相似。
月球與地球的距離大約38萬公里，這一距離在太陽系的尺度下實在太近了，但我們還是很容易將兩者區分開來。
Credit： ASA / JOHN’S HOPKINS UNIVERSITY / CARNEGIE INSTITUTE OF WASHINGTON
地球的大氣成分如氮氣、氧氣、氬氣、二氧化碳和甲烷等，但月球無法留住它們。
地球上因為有大氣阻力以及地球引力，航天器的速度大約要到4萬公里/小時才能進入太空。而月球上，幾乎沒有大氣阻力，引力作用也弱。航天器如果想要飛離月球進入太空大約僅需要20%的速度。上圖是阿波羅17號從月球地表升空的動圖。
Credit： KIPP TEAGUE， LUNAR SURFACE JOURNAL
月球上看不到地球上大氣作用下的天氣變化，因此年代久遠的隕石坑結構較為穩定地保留下來。
上圖是來自月球勘測軌道器拍攝的高解析度月球影像。沒有大氣作用下的天氣變化，月球表面的結構長久穩定，我們可以清晰地分辨隕石坑，甚至是隕石坑中的隕石坑。
Credit： NASA/GSFC/ARIZONA STATE UNIVERSITY （COMPILED BY I。 ANTONENKO）
那讓我們看看載人航天專案。
相比人類首次登月的阿波羅11號任務，阿波羅12號較為精準地定位著陸點，並擴大了觀察範圍。航天員的足跡被長久儲存下來。
Credit： NASA / LRO / GSFC / ASU
50多年後，阿波羅任務登月場的航天員足跡依然完好的保留在月球表面。
月球勘測軌道器拍攝的阿波羅17號登月場。我們可以看到月球車的軌跡。仔細尋找，甚至我們可以看到裝置痕跡和航天員的足跡。
Credit： NASA / LRO / GSFC / ASU
然而，月球上依然有微量的大氣。
2019年1月21日，正當月食發生時，一顆隕石撞擊月球。我們可以看到左上角明亮的撞擊光斑。這樣的撞擊會產生一定量的稀薄原子和離子。
Credit： J。 M。 MADIEDO/MIDAS
隕石撞擊會釋放月球不穩定區域的表層物質。
航天員登上月球，觀察並採集回月球表面的土層。它們介於沙和塵埃，如果有隕石撞擊，會有很多物質顆粒擴散開來，這就會形成可以被測量出的大氣。
Credit： NASA / APOLLO 11
太陽風粒子和紫外線轟擊這些漂浮的物質。
地球因為有地磁場保護我們免遭太陽風襲擊。但不同的是，月球表面就會遭受到高能粒子的轟擊。
Credit： NASA / GSFC
原子被離子化並加速，較快的甚至達到逃逸速度。
太陽風高能粒子和光子轟擊月塵物質，部分原子離子化並被加速。因為沒有磁場保護，月球上這一現象非常顯著。
Credit： NICOLLE RAGER FULLER， NSF
這就會形成月球的粒子尾，“尾巴”的方向背離太陽。
鈉原子從月球的稀薄大氣中釋放成“尾部”。新月期間，鈉原子尾與地球大氣作用，我們可以觀測到約3度的區域。
Credit： JAMES O‘DONAGHUE， BASED ON WORK BY JODY K WILSON
每當新月期間，地球上可以觀測到3度的月球鈉尾作用區域。
上圖是魚眼鏡頭拍攝的新月期間天區，黃色箭頭指向月球鈉尾作用區域。右圖是去除恆星、銀河後的影象。
Credit： J。 BAUMGARDNER ET AL。 （2021） JGR PLANETS， VOL。 126 ISSUE 3
新月後的5個小時內亮度最大，如果是近地點時期會更亮些。
近地點滿月比遠地點滿月大14%。因此，近地點新月時的月球鈉尾作用訊號也更加顯著。
Credit： WIKIMEDIA COMMONS USER TOMRUEN
當月球鈉尾經過地球時，地球的引力作用顯著影響月球鈉尾。
當月球執行到太陽和地球之間，儘管尚不足以形成日食。地球也會顯著影響月球鈉尾，就好比用指頭對準噴湧的水龍頭。如上動圖。
Credit： JAMES O’DONAGHUE， BASED ON WORK BY JODY K WILSON
隕石撞擊活動越多，月球鈉尾現象越明顯。
地球上和太空中觀測到的隕石。同樣，月球也會遭受到隕石撞擊。
Credit： ASTRONOMICAL AND GEOPHYSICAL OBSERVATORY， COMENIUS UNIVERSITY （L）； NASA （FROM SPACE）， VIA WIKIMEDIA COMMONS USER SVDMOLEN （R）
隕石撞擊月球間接形成了鈉尾現象。
透過建模可以模擬月球鈉尾現象。
Credit： JODY K。 WILSON / B。U。 IMAGING SCIENCE
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『天文溼刻』 牧夫出品
月光下的薰衣草花海，西班牙
LIGHTROCKET VIA GETTY IMAGES