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第20章 地球的“伴侣”——月球(1)

月球的传说

“床前明月光,疑是地上霜,举头望明月,低头思故乡。”李白的这首《静夜思》,不知为多少代人所吟诵。它反映了诗人对皎洁月光的赞美,更抒发了游子的思乡之情。古往今来,以月亮为题抒情感怀的文人墨客数不胜数。

“嫦娥奔月”的故事在民间广为流传,可以说是家喻户晓,妇孺皆知。每当盛夏的夜晚,老奶奶总是一边着扇子,一边给小孙孙讲述着这个古老的故事:

巍峨的广寒宫,寂寞无助的嫦娥,被吴刚砍了又长,长了又砍的桂花树,三条腿的蛤蟆,会捣药的小白兔……

在古希腊的神话中,月亮女神的名字叫阿尔特弥斯,她不但有花一样的容貌,而且武艺非凡,常常背着弓箭在山林中追捕猎物,所以又是狩猎女神。

月球在我国古代诗文中有许多有趣的美称:

玉兔(着意登楼瞻玉兔,何人张幕遮银阙——辛弃疾);夜光(夜光何德,死则又育?——屈原);素娥(素娥即月亮之别称——《幼学琼林》);冰轮(玉钩定谁挂,冰轮了无辙——陆游);玉轮(玉轮轧露湿团光,鸾珮相逢桂香陌——李贺);玉蟾(凉烟霭外,三五玉蟾秋——方干);桂魄(桂魄飞来光射处,冷浸一天秋碧——苏轼);顾菟(阳鸟未出谷,顾菟半藏身——李白);婵娟(但愿人长久,千里共婵娟——苏轼)。此外,月球还有许多别致的雅号,如玉弓、姮娥、玉桂、玉盘、玉钩、玉镜、冰镜、广寒宫、嫦娥、玉羊等。

关于月球的知识

每天晚上,我们仰望天空,都可以看到明亮的月亮。但是,月亮上的种种未解之谜,有谁能解开呢?

1.月球较地球更古老

令科学家惊讶的是,从月球带回的岩石,有99%比地球上90%的古老岩石还要古老。在月球宁静海采到的第一块岩石,至少有36亿年的历史,而地球上最古老的岩石,顶多不过是37亿年历史。而其他携回的月球岩石,已被测定有43亿、45亿甚至46亿年历史。这已相当于太阳系的历史了。在1973年的月球研讨会上,还有一块月球岩石被宣称有53亿年历史。最令人困惑的是,这些岩石竟然被科学家认为是来自月球上“最年轻”的部分。因此,一些月球研究专家就认为月球是远在太阳形成之前就已经存在了。

2.土壤比岩石更久远

美国太空人首次登陆的“宁静海”,土壤年代竟比岩石久远。据分析,两者相差10亿年之久。此事看来不可思议,因为土壤一向被认为是由岩石演变而成的。然而由化学分析显示,月球上的土壤并非由岩石演变,可能是来自别的地方。

对月球起源的猜测

自古以来,月亮在人们心目中的地位仅次于太阳。晴朗的夜晚,皓月当空,令人生出无限的情思遐想,文人墨客更是赋予月亮许多的笔墨。北宋词人苏东坡《水调歌头》中的“明月几时有?把酒问青天。不知天上宫阙,今夕是何年。”;唐朝诗人张若虚《春江花月夜》一诗中的“江上何人初见月,江月何年初照人”,都可称得上是脍炙人口的咏月佳句。

月球是离我们最近的一个天体,月球中心与地球中心的平均距离只有38.44万千米,相当于地球半径的60倍,或相当于9次多环球旅行的行程。

月球的平均直径是347.8千米,大约是地球直径的1/4。月球的面积是3800万平方千米,差不多是地球面积的1/14,比我们亚洲的面积略大一些。

月球的体积是220亿立方千米,地球的体积几乎比它大49倍。月球的质量大约等于地球质量的1/81,也就是7350亿亿吨。月球的平均密度是每立方厘米3.34克,只及地球密度的60%,相比之下,月球不如地球瓷实。

天文学家对月球的位置、运动规律和物理性质作了周密的研究,随科学技术的突飞猛进,又利用人造地球卫星、无线电技术、激光技术和计算机技术对月球作了进一步的测量和考察,取得了大量更新、更丰富的资料。

尽管如此,对“月球起源”这个十分古老的问题,今天的天文学家仍然是众说纷纭和语焉不详。这也难怪,对生我们养我们的地球,人们研究了几个世纪,到现在不也照样对它的起源知之甚少吗?

月球是怎样形成的?撇开人类早期那些不着边际的神话,如果将18世纪以来的月球起源假说归纳起来,可以分为三类,即同源说、分裂说和俘获说。

让人惊讶的月球秘闻

月球正在逃离地球

你知道吗?月亮正在悄悄地从地球身边溜走。每一年,月球都从地球上吸取一点自转能量,并利用这能量来使自己在轨道上向外偏离3.8厘米。天文学家告诉我们,当月亮形成的时候,它与地球的距离仅仅是22530千米,而现在的距离已经拉大到了45万千米,而且随着时间的推移,月亮会走得越来越远。

月亮的形状像“鸡蛋”

月亮并不是圆的(或说球形的),它的形状更像是个鸡蛋。当你在夜空中举头望月时,它那鸡蛋形的两个尖端之一就正对着你。另外,月球的质量中心并不在其几何中心,它偏离中心大约有2千米。

月球发出的光

月球表面既无大气,也无水分,没有风霜雪雨,没有江河湖海,更不要说鸟语花香的生命现象了。一句话,月球是个死寂的星球。

但是,这并不意味着月面上什么变化都没有发生过,它表面的辉光现象就是一例。月球表面有时突然出现某种发光现象,甚至还有颜色变化,它引起了天文学家们的兴趣和关注。

1958年11月3日凌晨,苏联科学家柯兹列夫在观测月球环形山的时候,发现阿尔芬斯环形山口内的中央峰,变得又暗又模糊,并发出一种从未见过的红光。两个多小时之后,他再次观测这片区域时,山峰发出白光,亮度比平常几乎增加了一倍,第二夜,阿尔芬斯环形山才恢复原先的面目。

柯兹列夫认为,他所观测到的是一次比较罕见的月球火山爆发现象。他说,阿尔芬斯环形山中央峰亮度增加的原因,在于从月球内部向外喷出了气体,至于开始时山峰发暗和呈现出红色,那是因为在气体的压力下,火山灰最先冲出了火山口。

柯兹列夫的观点遭到了一些人的反对,其中包括一些颇有名望的天文学家。

他们承认阿尔芬斯环形山的异常现象是存在的;但认为不能解释为通常的火山爆发,而是月球局部地区有时发生的气体释放过程。在太阳光的照耀下,即使是冷气体也会表现出柯兹列夫所注意到的那些特征。

早在1955年,柯兹列夫就在另一座环形山——阿利斯塔克环形山口,发现过类似的异常发亮现象,他也曾怀疑那是火山喷发。1961年,柯兹列夫又在阿利斯塔克环形山中央观测到了他熟悉的异常现象,不同的是,光谱分析明确证实这次所溢出的气体是氢气。

神秘的红色斑点

天文学家们还不止一次在月球面上发现神秘的红色斑点。也是那个阿利斯塔克环形山,美国洛韦尔天文台的两位天文学家在观测和绘制它及其附近的月面图时,先后两次在这片地区发现了使他们惊讶的红色斑点。第一次是在1963年10月29日,一共发现了3个斑点:先是在阿利斯塔克以东约65千米处见到了一个椭圆形斑点,呈橙红色,长约8千米,宽约2千米。在它附近的一个小圆斑点清晰可见,直径约2千米。这两处斑点从暗到亮,再到完全消失,大约经历了25分钟的时间。

第三个斑点是一条长约17千米、宽约2千米的淡红色条状斑纹,位于阿利斯塔克环形山东南边缘的里侧,出现和消失时间大体上比那两个斑点迟约5分钟。

第二次他们观测到奇异的红斑是在1个月之后的11月27日,也是在阿利斯塔克环形山附近,红斑长约19千米,宽约2千米,存在的时间长达75分钟。

这次由于时间比较充裕,不仅有好几位洛韦尔天文台的同事都看到了红斑,还拍下了一些照片。为了证实所观测到的现象是确实存在的,他们还特地给另一个天文台打了电话,告诉那里的朋友们赶快观测月球上的异常现象,但故意没有说清楚是在月球上的什么地方。得到消息的天文台立即用口径175厘米的反射望远镜(那两位洛韦尔台的天文学家用的是口径60厘米折射望远镜)进行搜寻,很快就发现了目标。结果是,两处天文台观测到的红斑的位置完全一致,说明观测无误。红斑确实是存在于月面上的某种现象,而不是地球大气或其他因素造成的幻影。

这两次色彩异常现象都发生在阿利斯塔克环形山区域,而且都是在它开始被阳光照到之后不到两天的时间内。考虑到这些方面,有人认为月面上出现红色斑点的现象可能并不太罕见,只是不知道它们于什么时间、在什么地区出现,而且出现和存在的时间一般都不长,要观测到它们就不那么容易了,需要具备较大和合适的观测仪器,以及丰富的观测经验和技巧,同时认为这类现象可能与太阳及其活动有关。另一种意见则认为,这类变亮和发光现象经常发生,单是在阿利斯塔克环形山区域,有案可查的类似事件至少在300起以上,表明它们是由于月球内部的某种或某些长存原因引起而形成的。

1969年7月,首次载人登月飞行的“阿波罗11号”宇宙飞船,在到达月球附近和环绕月球飞行时,曾经根据预定计划,对月面上最亮的这片阿利斯塔克环形山地区进行了观测。这座著名环形山的直径约37千米,山壁陡峭而结构复杂,底部粗糙而崎岖。飞船指令长阿姆斯特朗是从环形山的北面进行俯视的,他向地面指挥中心报告说:“环形山附近某个地方显然比其周围地区要明亮得多,那里像是存在着某种荧光那样的东西。”遗憾的是,宇航员们没有对所观测到的现象做进一步的解释。

偶然出现的亮点

1985年5月23日,希腊的一位学者正在调试自己口径为11厘米的折射望远镜。当时月球的月龄为4,也就是从月朔算起,大体上只过了4天的时间。在连续拍摄的7张月球照片中,有1张吸引了大家的注意,照片上出现了一个事先没有预料到的清晰的亮点。经过核查,亮点位于月球明暗界线附近的普洛克鲁斯C环形山地区。

对此,希腊学者提出了一个大胆的假设。他认为:由于月面没有大气,被太阳照亮的月面部分的温度,与没有太阳照亮部分的温度相差悬殊。当太阳从月面上某个地区日出时也就是从那些正好处在明暗界线附近的地区日出时,一下子从黑夜变为白天的那部分月面温度迅速升高,从—100多益升到100多益。

强烈而迅速的温度变化使得月球岩石胀裂开来,被封闭在岩石下面的气体突然冲到月面,迅速膨胀,产生了明亮而短暂的发光现象。

最近,美国的一位通信工程师也提出了类似的看法。他曾检测过一些从月球上采集回来的月球岩石标本,发现岩石中含有像氦和氩之类的挥发性气体。

他认为,月岩热破裂时释放出来的电子能,完全有可能把挥发性气体点燃,引起短暂的闪光现象。他还表示,他的设想并非毫无根据。据说,月球岩石在地面实验室里进行人工断裂时,确实曾放出过小火花。

过去也确实多次有人在月球明暗界线附近,发现过这类短暂的发光现象。

但是,在得不到阳光的月球阴暗部分,也曾观测到过这种闪闪发光现象。

关于月球“肿瘤”的推测

在人类对月球的一系列发现中,有这么一种奇怪的现象:月球体内存在着不寻常的物质瘤,而且不止一个。月球也会生病吗?月球怎么会长瘤子呢?

这是什么类型的瘤子?就像医生通过仪器给人体检,发现患者体内有变异的肿块一样,科学家们已经确诊,月球体内有“肿瘤”。

月球体内的质量瘤不是科学家用什么仪器给月球体检发现的,而是根据月球对绕它运动的人造天体的引力变化推测出来的。1966年8月至1967年8月,美国为人类登月积极做准备,先后共发射5个“月球轨道环行器”飞船。

它们航行到月球后,成为环绕月球运动的人造月球卫星,实现对月球近距离全面考察。

“环行器”飞船在环绕月球运动的过程中,有时发生莫名其妙的抖动和倾斜。这种令人担忧的不正常运动,引起宇航员的充分注意。他们偶尔地发现,每当“环行器”飞船接近月面的环形月海时,便产生抖动和倾斜。飞船与月面最近时有40多千米,难道这种奇怪的抖动真与月海有什么关系吗?月海表面非常平坦,它上面能有什么奇异的物质呢?这或许是什么巧合?科学家们经过严密的思考和多次验证,判定这和环形月海下面的物质有关系,更进一步说,和环形月海的形成有密切关系。

科学家们肯定了这种对应关系以后,进一步思考的是:月海是怎样形成的呢?月海下面有什么奇特的物质吗?到底是什么力量引起飞船抖动呢?是什么波的干扰,还是什么光的作用?看来都不可能。最大的可能就是引力增强这个因素。接下来要继续思考的问题是:为什么这些月海产生引力增强呢?

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