在月球上看地球，地球会有多大？又有多亮？

月球是距离地球最近的一颗星球，也是迄今为止我们人类踏上的唯一的一颗地外星球，不出意外的话，随着人类航天技术的突飞猛进，在不太遥远的未来，月球就将成为人类的旅游胜地。相信大家一定会比较好奇，在月球上看地球会是一种什么体验？地球会有多大？又有多亮？今天我们就来聊一聊。

月球本身是不会发光的，我们看到的月光其实是月球反射的太阳光，这就意味着我们只能看到月球被太阳光照亮的那一部分。由于月球一直在围绕着地球公转，它与太阳以及地球的相对位置就会出现周期性的变化，因此在不同的时间点上，我们地球上观察月球被照亮的那一部分的角度都不一样，月球也就呈现出了不同的形状，这就是月相形成的原因（如下图所示）。

同样的，在月球上看地球，地球也会因为反射太阳光而发光，并且也有各种“地相”，下图为1969年7月阿波罗11号在着陆前拍摄到的地球照片，我们可以看到地球有一部分隐藏在阴影中。

（图片来源：NASA）

太阳的直径高达1.392 x 10^6公里，月球直径却仅为3476公里，然而在我们的眼里，太阳和月球的大小却几乎是一样大，为什么会这样呢？原因就是我们的眼睛很容易受到“欺骗”，这是一个视角问题，对于同样一个物体，如果它离我们较近，其视角就较大，我们就会认为这个物体比较大，反之则会认为它比较小。

虽然太阳和月球的大小差距巨大，但是月球相对来说距离地球非常近，其视角要比太阳大得多，因此我们从地球上来看，这两者的大小就成了几乎一样大。

在月球上看地球，只是在同样的距离上改变了观测点，由于地球的直径（12756公里）是月球直径的大约3.7倍，所以我们在月球上看到的地球直径，大约会是在月球上看到的太阳的3.7倍（注：日地距离与日月距离的差距很小，这里将其忽略不计），在“满地”的情形下，其发光面积相当于大约14个太阳（注：这里的描述指的是视觉效果）。

当然地球肯定没有太阳亮，因为它毕竟只是反射的太阳光，那么地球到底会有多亮呢？

每一个天体反射阳光的能力都不一样，在天文学中通常用“反照率”来表示，简单地讲就是，“反照率”是指在单位时间内，天体反射的来自太阳的辐射量，与太阳辐射到这个天体的总辐射量的比值，由于太阳主要是以可见光的形式向外辐射能量，因此我们可以认为在面积相等的情况下，一个依靠反射太阳光来发光的天体，其“反照率”越大，它的亮度就越高，反之亦然。

相关数据显示，月球面对地球这一面的反照率仅为0.09，而地球的平均反照率则为0.367，在此基础上，地球的直径又大约是月球的3.7倍，据此我们可以得出，在月球上看地球的亮度，将会是地球上看月球的亮度的大约55.82倍（注：这个亮度比例是在两者相位一样的条件才能成立，如“满月”和“满地”）。

月球早已被地球潮汐锁定，月球自转一圈的时间刚好等于它围绕地球公转一圈的时间，因此月球永远都只能用正面对着地球。也就是说，假如你在月球上不移动位置，那么你就会看到地球永远都会挂在天空中的某个区域，并且以每23小时56分又4.09秒转一圈的速度缓缓自转。

需要指出的是，地球并非在天空中完全不动，这是因为月球在围绕地球公转的过程中会出现一些周期性的轻微晃动，其主要原因有两点，一是月球的轨道有一点离心率，二是月球自转轴并不完全垂直于轨道面。月球的这种晃动被称之为“天平动”，下图为在一个周期里月球“天平动”的情况。

想象一下，在月球上来把椅子坐下，看着漆黑的太空背景中，一颗硕大的蓝色行星稳稳地挂在天空中的某处，随着它的缓缓转动，人类的家园就尽收眼底，这种体验将会是多么的美妙！