Por que o céu na Lua é escuro?

A luz que vem do Sol é branca, ou seja, é composta por todas as cores. A atmosfera é transparente e permite a passagem de todas estas cores até a superfície. No entanto, uma parcela da luz branca pode ser espalhada pelas moléculas que compõem o ar. Espalhamento é o processo em que a luz sofre um desvio na sua direção original quando encontra partículas pequenas. 

Na atmosfera terrestre estas partículas são principalmente as moléculas de nitrogênio (N2) e de oxigênio (O2). A eficiência do espalhamento depende do comprimento de onda da luz, isto é, de sua cor. As moléculas do ar espalham muito mais a luz azul do que as de outras cores.

A luz que chega até nós pode vir diretamente do Sol, e neste caso ela é branca, ou pode ser resultado do espalhamento na atmosfera, e aí só veremos a luz azul espalhada. Por isso vemos o céu azul. Se a luz espalhada fosse de outra cor veríamos o céu de outra cor. Isto acontece, por exemplo, em Marte, onde a atmosfera é composta principalmente por dióxido de carbono (CO2) que espalha também comprimentos de onda maiores o que dá ao céu uma cor mais esverdeada. Acontece também no nascer e no pôr do Sol. Nestes momentos a luz do Sol atravessa grandes extensões da atmosfera mais baixa onde se encontra grande quantidade de partículas de sal e de poeira que são mais eficientes no espalhamento de luz de comprimento de onda maior, tornando o céu avermelhado.

E na Lua?  Na Lua não existe uma atmosfera que espalhe a luz. Assim quando olhamos para o céu não vemos nenhuma luz, exceto quando olhamos para uma estrela ou outros objetos luminosos. E quando não vemos nenhuma luz vemos preto. Por isso o céu na Lua é escuro.