为什么有人说照片上的月球看不远就到边了?月球真的很小吗?

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作为地球的卫星,月球可不算小,月球的质量大约是地球的1%,而月球直径约为3476千米,我们所在的地球是12742千米,月球直径约为地球的27%,大小在太阳系中卫星的排名也很靠前,但在很多月球上拍的照片,好像一眼就看到了月球的边际。

月球表面是一片漆黑的,由于没有大气层的散射,看起周围的天空也都是黑漆漆的,就给了我们错觉,如果你把日常在地面上拍到的照片把天空替换成黑色,会有同样看到边的效果。月亮表面更是凸凹不平,覆盖这大量的月坑。

另外,这些探测器上拍摄的环境也有很大影响,一般探测器在月球上登陆都选择在大的陨坑里。例如这次嫦娥四号就是降落在月球南极负极的艾特肯盆地,着陆地点在其中的冯卡拉姆陨石坑中其次陨石坑中。看到远处的边界自然就是陨坑的边界,而不是月球的边界。

除了拍摄环境之外,探测器上使用的各种镜头也有一定的影响,为了拍摄更大范围,一些鱼眼镜头也会带来类似的效果。总之,月球一点也不小,在月球上也不可能一眼看到边。

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量子实验室


为什么有人说照片上的月球看不远就到边了?月球真的很小吗?

无论是哪家风格的月面照片,确实给人以月球很小的感觉!但事实上月球并不小,或者说以我们在月面上肉眼来感觉的话,根本就感觉不出和地面上大小有什么区别!但月面照片有几个要素给了我们一个错觉!我们来看看是哪几个呢?

上图中有种走不远就要掉入无边的太空中的感觉!

这种感觉第一是无边的黑暗所给予的,因为月球无大气层,没有瑞丽散射,我们无法感受到天空包裹的那种天然安全感!黑暗无边的天际给人以一种从心底而起的恐惧感!因此直接感觉快要走到边边的错觉是会存在的,而且在原初被遮挡存在轻微的高度差时更明显!

像这种远处是丘陵或者山脉遮挡的会好一些,但这种过了“月”平线就是深渊的错觉是无法消除的!

另外镜头也会给人景物很小的感觉,有将景物拍成迷你小人国效果的移轴镜,也有超广或者鱼眼镜头!

移轴镜下的机场

移轴镜下的绿茵场,有种小人国的球赛的既视感!

这是鱼眼镜头下的地景,是不是看上去地球也非常小?都看到地球的弧线了哈....当然这是镜头给你的错觉,我们在地球上因为有平时的经验积累,因此可以非常清楚这就是骗人的把戏而已!但在月球表面上看来这就非常具有欺骗性了,因为鱼眼镜头这种光学工具,可以将尽可能多的景物收入照片,使用场合很广,甚至广角镜在某些情况下也会有这种错觉!

因此黑暗无边的月面再加上广角镜的效果,让我们感觉走过那个小山坡就是万丈深渊的感觉是永远都不会消除的!


星辰大海路上的种花家


月球是比较小,但是不可能走着走着就到边了,还不能这么小的,月球的直径3476千米,地球的直径12742千米,是月球直径的3.66倍还要多一点。虽然比地球来说小得多,但对于人来说,它依然是个大天体,而至于像题目说的那样,照片上的月面显得很窄很小,感觉远处走不了多久就要掉下去一样,那是照相机的镜头种类、拍摄高低、自然环境不同的缘故。

(嫦娥四号拍摄到的月球背面,图来自国家航天局)

月球上没有大气层,无法与地球上的环境相比较,在地球上,你可以看到“落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色”的壮美景观,但月球没有大气层,太阳光都是直射在月面上,然后部分就直接反射进了太空,所以,才像图中那样,近处亮而远处暗。

而在火星上拍,就显得环境比较自然一些,我们看起来差异就不太大了,如同地球上的荒原一样,这是因为火星有大气层,即便很稀薄。

(火星景观)

另外,照相机的种类也有很大原因,比如洞察号我们看的那张照片为何畸变的那么厉害呢,是因为拍摄那张照片的镜头是个广角镜头。

(洞察号拍摄的火星照片,图来自于NASA)

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科幻船坞



在美国和我国拍摄到的月球照片中月球地表基本没有起伏,而且远处黑暗的太空和月球的分界线十分明显所以看上去月球非常小,好像稍微走走就会掉下去一样。

但月球的表面积要比地球上大部分国家的面积加起来还大,照片里看到的月球很小其实是相机和月球环境导致的,首先就是月球没有大气层,在地球上的人类可以轻松的感觉到自己被蛋壳状的天空包裹,但是在月球上只能看到黑漆漆的太空。


在照片中看到的月球好像一个纸板一样,远处就是像被PS过的漆黑太空,现在的探测器很多都带着广角镜头,拍出来的照片很容易呈现出“小”的特点,但月球的直径达到了3467千米,无奈月球表面没有大气层去散射光,所以照片里的月球看上去跟个村子一样。

火星车在火星拍到的照片是不会有月球这种“小”的感觉的,原因在与火星拥有一个稀薄大气层,对光的散射让火星没有像月球那样“黑白分明”


宇宙探索未解之迷


为什么照片上的月球看不远就到边了?原因就是月球上没有大气层,太阳光以离子形式到达月球后没有大气层及尘埃等离子的反射和散射,我们人类肉眼也就无法看见,所以月球上的天空是漆黑的,我们也就无法看的更远。其实月球并不小。



地球上因为有大气层及尘埃等存在,太阳光穿过大气层时会发生折射与散射及过滤,形成我们肉眼可见的光和明亮的天空,所以我们看到的地球水平线很大。



由此可见,我们从照片上看到的月球小只是光学原因形成的错觉,其实月球也很大!


路前的灯


这其实是由于月球上环境单一、没有空气所造成的错觉。我们首先计算以下月球的理论可视范围:

上图中给出了最远的可视范围的表达式(L=xxxx……)

代入月球半径Rm=1737.4km,以及h=1.7m之后,可得:L=2430.47m

也就是最远能看到两公里之外。而在地球上,这个数字是4.6公里,是月球的大约两倍。

但这样的差别真的能产生可以被人感受到的差别吗?这种感受恐怕很弱。一个理由就是人对于极远距离的感知能力很弱,四公里和两公里很难分得清。

但在地球上,由于地面景物的影响,我们可以通过参照物来判断物体的距离。比如一座楼房,如果看起来很小,那通常就很远。但在月球上,我们没有这种参照我,到处都是灰茫茫一片,自然就会觉得距离很近。同时由于月球上没有空气,可视程度都一样,我们也就无法用可视程度的差别来判断月球的大小了。

还有一个错觉的源头,就是没有天空:

我PS了一张图,去掉了天空。是不是有了月球的感觉?这其实会让人觉得地面是被什么灯照亮的,而灯一般都只能照亮很小的区域,这也就让人产生了「月球很小」的错觉。


章彦博


月球相对于地球来说确实是小的,直径是3476公里,地球直径12756公里。但是这并不意味着“不远处就到边了”,月球还没有小到那种程度。

看着照片上的月球之所以给人看不多远就到边的感觉主要是两个原因:

月球上特有的环境

以下是嫦娥四号着陆器上携带的相机拍摄的玉兔二号照片:


拍照的时间大约是1月4日17时,地球上接近傍晚的时间,但是确是月球上的上午。由于月球被地球潮汐锁定,自转周期和公转周期同步大约是28天。就是说月球上的白天和黑夜大约都是14天。由于月球上没有大气层,就没有瑞丽散射,所以“天空”看起来是黑色的。

这种“背景颜色”在远处与月面相接,给人一眼看到边的感觉。同时月球上撞击坑很多,大坑套小坑,整体来说是凹凸不平的,往远处看类似弧度一样。嫦娥四号的所处区域就是艾特肯盆地,这里是太阳系最大的撞击坑。具体着陆点是冯·卡门撞击坑内,也就是大坑套小坑。深度可能达数公里。


特殊种类相机导致

嫦娥四号探测器一共携带了四台相机,1台降落相机和3台监视相机。一般为了拍摄到更广阔的视角,探测器上上通常使用广角相机,在一张照片里呈现更多的画面。最明显的是之前美国洞察号火星探测器广角相机拍摄的照片如下:
可以看到远处的弧度,这是因为图像已经严重变形了。以下是美国阿波罗载人登月时候的照片:
往远处看也会给人一眼到边的感觉。



科学黑洞


月球确实小啊,嫦娥四号和美国以往登月发回的图像,看起来就像月球“天边”就在眼前,地面的弧度好像也很显著,一不小心就会“掉下去”的样子。

其实只是探测器摄像头相机的限制,就像戴老花镜一样,看到的是“弯曲”的景象,越远越是这样,加上月球天空没有大气对光的散射一片黑暗,和明亮的地面形成鲜明的对比,加上摄像头高度的限制,看起来就是地面的弧度很显著,有时候看电视就能发现,有些画面看起来是弧形的,这就是广角相机的镜头的限制。真正用肉眼去看的话,或许会有些差别,毕竟人眼的分辨能力可比相机高多了。

月球直径只有3476公里,体积只有地球的1/49,相较于地球地表曲线也确实更明显。可这么小的天体,对于人类来说却是非常非常巨大的,由于地面不平,未必能察觉地面的弧度。在地球上,公元前的古人就通过大量观察发现地面(海洋)是有弧度的,因此猜测地球可能是个球,只是一直没有明确的证据,直到哥白尼、牛顿的时代,科学的发展使人们了解到天体运行的规律。人类也是那时候制造望远镜开始观测月球的(伽利略自制望远镜、牛顿自制反射式望远镜),观察多了掌握的规律也就多了,后来就有了牛顿的三大定律。

月球虽小,但是由于距离地球近,引力对地球的影响却是相当大的,引起的地球海洋潮汐使水体摩擦生热,可能和地球生命的起源也有关。


来看世界呀


月球只是相对于地球小,其直径有3476公里,是地球的四分之一,体积是地球的1/49,所以真实的情况是月球并不小。那为什么几乎所有月球近距离照片都感觉一下子就看到边了呢?比如玉兔二号才拍摄的这张:

边缘处已经感觉漆黑一片,难道月球就这么大?

其实不是这样的,照片之所以拍出来月球边缘的感觉,是因为登陆月球的探测器基本上都选在了着陆在陨石坑里面!



陨石坑相比于月球其它地方,是十分平整的,就像平地一样。比如上图中嫦娥四号登陆的地方就是冯·卡曼陨石坑,而照片的边缘就是陨石坑中隆起的地方,由于背对太阳且月球上没有大气,所以照片边缘就显得一片漆黑,好像是月球边缘一样!


科学探秘频道


希望有朝一日月球上有中国一个省



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