Ci sono diversi modi di spiegare perché la Luna quando è alta nel cielo ci appare bianca.

Innanzitutto bisogna spiegare che, a differenza della lunghezza d'onda che è una proprietà fisica della luce indipendente da chi la osserva, il colore è una proprietà della luce che dipende dal nostro sistema sensoriale. Il colore è il modo in cui il nostro sistema visivo mappa la lunghezza d'onda della luce che entra nei nostri occhi. Per questioni di risparmio di calcolo (proviamo a immaginare il nostro cervello come a un computer che esegue delle operazioni), il nostro sistema visivo non è in grado di mappare tutto il continuum delle lunghezze d'onda visibili (cioè l'intervallo compreso fra 300 nm e 700 nm), e deve applicare delle semplificazioni. Queste semplificazioni fanno sì che miscele di luce (la luce solare è sempre formata da un mix di raggi di diverse lunghezze d'onda) oggettivamente diverse talvolta appaiono uguali al nostro occhio. Questo sta a significare che il nostro sistema visivo pur essendo estremamente efficace per vivere nel nostro ambiente e con le nostre abitudini, non è uno strumento adatto a rilevare con precisione le lunghezze d'onda.

Fatta questa prima premessa bisogna spiegare anche che cos'è la luce bianca per il nostro occhio. Quando la retina è colpita da un mix di lunghezze d'onda che copre tutto lo spettro visibile (cioè distribuite uniformemente lungo il continuumm da 300 a 700 nm) tutte di uguale intensità, l'occhio vede un colore neutro, che a seconda della luminosità appare di una tinta che va dal nero al bianco, passando per tutte le sfumature del grigio. Si tratta della cosiddetta luce acromatica.

Terza premessa: i corpi hanno la proprietà di riflettere la luce (solare o artificiale) che illumina la loro superficie assorbendone una parte. Immaginiamo che la luce solare, bianca, colpisca una superficie: a seconda delle sue proprietà fisiche la luce riflessa potrà contenere tutte le lunghezze d'onda della luce che la illumina, quindi apparire bianca, o meglio acromatica, o solo una parte di esse. Nell'ultimo caso la superficie apparirà colorata.

Detto questo cerchiamo di capire il perché del colore della Luna: la luce della quale il nostro satellite splende non è la sua, ma quella del Sole, che viene riflessa dalle rocce lunari. La luce del Sole è bianca, ma questo non basta a spiegare che anche quella riflessa dalla Luna lo è. Bisogna anche andare a guardare le proprietà fisiche della sua superficie. Le rocce lunari riflettono tutte le lunghezze d'onda della luce solare in egual maniera e quindi la luce riemessa dal satellite è sostanzialmente acromatica.

Una domanda che si potrebbe fare riguardo al colore della Luna è: perché la Luna è bianca e non nera (o grigia)? Come ho detto prima la luce del Sole e quella riflessa dalla Luna sono acromatiche. Se una luce acromatica appare bianca o grigia, fino al nero, non dipende dalle lunghezze d'onda che contiene. Se una luce acromatica appare bianca, grigia o quasi nera (il nero è in realtà l'assenza totale di luce riflessa, ma è un limite ideale che in Natura non viene mai praticamente raggiunto, e i neri che vediamo sono in realtà dei grigi molto scuri) dipende essenzialmente dal contesto visivo in cui sono inseriti. In soldoni, se il contesto è molto scuro un grigio può apparire bianco, se il contesto è molto chiaro lo stesso grigio può apparire nero (vedi la figura qui sopra: i due quadratini sono dello stesso identico grigio).

A questo proposito chi è interessato può approfondire gli esperimenti sull'effetto Gelb (per esempio si può trovare una spiegazione in questo testo), dove un disco (di cartone nero) sospeso su uno sfondo nero e illuminato da una luce bianca appare bianco fino a che non gli viene accostato un pezzetto di cartoncino bianco e all'improvviso appare nero (perché i nostri occhi lo confrontano con l'altro cartonicino più chiaro).

Allo stesso modo la Luna è sospesa nel vuoto buio dello Spazio e anche se le sue rocce possono essere considerate quasi nere (se ne guardiamo un campione qui sulla Terra, illuminato da luce solare o artificiale, come nella figura qui accanto) lassù, senza altro confronto che il cielo nero, ci sembra bianca.