"على ضوء القمر الفضي" يذهب الأغنية. لكن لون ومظهر القمر يعتمد على مجموعة معينة من العيون التي نستخدمها لرؤيته. تقتصر الرؤية البشرية على شريحة ضيقة من الطيف الكهرومغناطيسي تسمى الضوء المرئي.
مع ألوان تتراوح من البنفسجي الفخم إلى الأحمر الناري وكل شيء بينهما ، فإن تنوع الطيف المرئي يوفر درجات كافية لأي لون تلوين قد يتخيله الطفل. ولكن على الرغم من كونها واسعة النطاق مثل لوحة العالم المرئي ، فلا يكفي إرضاء شهية الفلكيين لشبكية العين.
منذ اكتشاف ضوء الأشعة تحت الحمراء بواسطة ويليام هيرشل في عام 1800 ، كنا نقطع النافذة الكهرومغناطيسية واحدة تلو الأخرى. نحن نبني مقاريب وأطباق مكافئة كبيرة وأدوات متخصصة أخرى لتوسيع نطاق الرؤية البشرية. ولا حتى الجو يقف في طريقنا. إنه يسمح فقط للضوء المرئي ، وكمية صغيرة من الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية وشرائح انتقائية من الطيف الراديوي بالمرور إلى الأرض. يتم امتصاص الأشعة السينية وأشعة جاما وغير ذلك الكثير وغير مرئية تمامًا.
للنظر في هذه العوالم النادرة ، قمنا برفع البالونات الهوائية ومن ثم إطلاق الصواريخ والتلسكوبات إلى المدار أو ببساطة حلمنا بالأداة المناسبة لاكتشافها. حطم التلسكوب اللاسلكي الذي صنعه كارل جانسكي أول موجات راديو من درب التبانة في أوائل الثلاثينات من القرن الماضي. بحلول الأربعينيات إطلاق صواريخ لقطة إلى حافة الفضاء اكتشفت الأزيز عالي التردد للأشعة السينية. كل لون للضوء ، حتى "الألوان" غير المرئية ، يظهر لنا وجهًا جديدًا على جسم فلكي مألوف أو يكشف أشياء غير مرئية لأعيننا.
إذن ما هي الأشياء الجديدة التي يمكننا تعلمها عن القمر من خلال رؤيتنا للألوان المعاصرة؟
مذياع: صنع باستخدام تلسكوب NRAO البالغ طوله 140 قدمًا في جرين بانك ، فيرجينيا الغربية. يمثل اللون الأزرق والأخضر مناطق أكثر برودة من القمر والأحمر مناطق أكثر دفئًا. كان النصف الأيسر من القمر يواجه الشمس وقت المراقبة. يبدو القمر المضاء بنور الشمس أكثر إشراقًا من الجزء المظلل لأنه يشع حرارة أكبر (ضوء الأشعة تحت الحمراء) وموجات الراديو.
متر: تم التقاطها باستخدام كاميرا SCUBA على جيمس كلارك ماكسويل تلسكوب في هاواي. يقع إشعاع ما دون الملليمتر بين الأشعة تحت الحمراء البعيدة والموجات الدقيقة. يبدو القمر أكثر إشراقًا على جانب واحد لأنه يتم تسخينه بواسطة الشمس في هذا الاتجاه. يأتي التوهج من ضوء متر صغير يشع من القمر نفسه. بغض النظر عن المرحلة في الضوء البصري ، يظهر كل من المقياس الفرعي والصور اللاسلكية دائمًا ممتلئة لأن القمر يشع على الأقل بعض الضوء عند هذه الأطوال الموجية سواء كانت الشمس تضربه أم لا.
منتصف الأشعة تحت الحمراء: تم التقاط هذه الصورة للقمر بواسطة آلة الروح الثالث على تجربة الفضاء Midcourse (MSX) في المجموع خلال خسوف القمر عام 1996. مرة أخرى ، نرى القمر ينبعث الضوء مع المناطق الأكثر سطوعًا والأكثر دفئًا وأبرد المناطق قتامة. تبدو العديد من الحُفر مثل النقاط المضيئة التي تتلألأ بالقرص القمري ، لكن الأبرز منها هو تايكو اللامع بالقرب من الجزء السفلي. ابحاث يُظهر أن الأسطح الصغيرة والغنية بالصخور ، مثل فوهات التصادم الحديثة ، يجب أن تسخن وتتوهج بشكل أكثر إشراقًا في الأشعة تحت الحمراء من المناطق والفوهات القديمة المغطاة بالغبار. Tycho هي واحدة من أصغر فوهات القمر التي يبلغ عمرها 109 ملايين سنة فقط.
بالقرب من الأشعة تحت الحمراء: تم التقاط هذه الصورة المرمزة بالألوان بعيدًا عن اللون الأحمر الداكن المرئي بواسطة مركبة الفضاء غاليليو التابعة لوكالة ناسا خلال تحليقها عام 1992 الأرض والقمر في طريقها إلى المشتري. يظهر الامتصاص بسبب المعادن المختلفة في قشرة القمر. تشير المناطق الزرقاء إلى المناطق الأكثر ثراءً في مواد السيليكات الحاملة للحديد والتي تحتوي على معادن البيروكسين والأوليفين. يشير اللون الأصفر إلى امتصاص أقل بسبب الخلطات المعدنية المختلفة.
ضوء مرئي: على عكس الأطوال الموجية الأخرى التي اكتشفناها حتى الآن ، نرى القمر ليس بالضوء الذي يشعه بل بالضوء يعكس من الشمس.
التركيبة الغنية بالحديد من الأحواض التي شكلت "البحار" تعطيها لونًا أغمق مقارنةً بالمرتفعات القمرية القديمة ، والتي تتكون في الغالب من صخور بركانية أخف تدعى anorthosite.
فوق بنفسجي: على غرار العرض في الضوء المرئي ولكن بدقة أقل. من المحتمل أن تتوافق المناطق الأكثر سطوعًا مع المناطق التي حدثت فيها أحدث عملية إعادة تسطيح بسبب الآثار. مرة أخرى ، تبرز الحفرة المشرقة Tycho في هذا الصدد. تم التقاط الصورة بواسطة تلسكوب التصوير بالأشعة فوق البنفسجية على متن مكوك الفضاء إنديفور في مارس 1995.
الأشعة السينية: القمر ، كونه جسمًا سلميًا وغير نشط نسبيًا ، يصدر القليل جدًا من ضوء الأشعة السينية ، وهو شكل من أشكال الإشعاع المرتبط عادة بظواهر شديدة الطاقة ومتفجرة مثل الثقوب السوداء. تم عمل هذه الصورة بواسطة مرصد ROSAT المداري في 29 يونيو 1990 ، وتظهر نصف الكرة اللامعة المضاء بواسطة ذرات الأكسجين والمغنيسيوم والألمنيوم والسيليكون في الأشعة السينية المنبعثة من الشمس. تسجل السماء المتقطعة "ضوضاء" مصادر الأشعة السينية الخلفية البعيدة ، في حين أن النصف المظلم من القمر لديه إشارة إلى الإضاءة من أقصى الغلاف الجوي للأرض أو geocorona يلف مرصد ROSAT.
أشعة غاما: لعلها أروع صورة على الإطلاق. إذا كنت تستطيع رؤية السماء في أشعة غاما ، فإن القمر سيكون أكثر إشراقًا من الشمس كما تحاول هذه الصورة المبهرة أن تظهر. تم التقاط الصورة بواسطة مقراب تجربة أشعة جاما النشطة (EGRET). الجسيمات عالية الطاقة (معظمها بروتونات) من الفضاء العميق تسمى الأشعة الكونية تقصف سطح القمر باستمرار ، مما يحفز الذرات في قشرتها لإطلاق أشعة جاما. هذه تخلق شكل فريد من نوعه عالي الطاقة من "moonglow".
يشبه علم الفلك في القرن الحادي والعشرين وجود لوحة مفاتيح بيانو كاملة للعب عليها مقارنة بالكاد أوكتاف قبل قرن. القمر أكثر روعة من أي وقت مضى.