月球背面已經證實沒有任何外星人及外星人基地,所有的說法都是謠傳或者科幻。
文/記者 李鵬 編輯 陳永杰
近日,“嫦娥四號”2020年前將擇時發射在月球背面落月探測的消息吸引了很多人。這意味著不久以后,中國針對月球背面的探索即將開始。這項探索一旦成功,將成為世界首次。
為什么是月球背面?因為對人類而言,月球背面幾乎還是一個完全陌生的領域,多年來,它也被外星人基地等多種傳說所籠罩。
◆ 我們為何總看不到月球的背面?
在農歷每月十五之夜,一輪圓月高懸于天空。從地球上看去,月球表面的月海、環形山等地貌明暗間,“吳剛伐桂”、“玉兔搗藥”等神話傳說即來自于古人對這些地貌形態的想象。在之后的一個月中,盡管“月有陰晴圓缺”,但月球卻始終將自己的同一面朝向地球,似乎沒有旋轉。月球背面就像神秘女子被頭紗遮蓋的“側臉”,讓人們看不到它的真實面容。
中國科學院院士、中國探月工程領導小組高級顧問歐陽自遠院士曾仔細給記者解釋了其中的奧秘。“實際上,月球在公轉的同時也在自轉。月球的自轉方向跟地球一樣,地球分南北極,從北極上空看地球是逆時針運動,從南極上空看地球則是順時針自轉,但通常情況下,都以北極為準,所以月球是逆時針自轉 。月球公轉的方向從地球北極上空看也是自西向東——即月球繞地球作逆時針旋轉。也就是月球的自轉和公轉方向是一致的。”歐陽自遠說。
而我們之所以總看到月球的同一面,是因為月球的公轉周期和自轉周期相同,均接近一個月。這樣,當月球向一個方向自傳一定角度后,地球相對于月球的位置會向相同方向移動相同的角度,月球朝向地球的就總會是同一面了。
為了便于通俗理解,我們可以做一個實驗。畫一個圓,標出正東西南北方向。你站在圓心(代表地球),再找一個朋友,站在圓上,讓他面部始終朝向圓心(即不扭動脖子),而后沿著圓逆時針挪動,那么這樣一個過程就基本模擬了月亮饒地球轉動的過程。很明顯,在這樣一個過程中,你的朋友始終是正面面向著你。而這就是我們總是看不到月球正面最為通俗的解釋。
研究發現,遠在地球和月球形成之初,站在地球上就只能夠看到月球的一面了。
盡管月球的形成存在數中假說。但截止目前關于月球起源的共識是,它很可能是在地球形成后不久形成的,是火星大小的天體以擦邊方式但力度巨大地撞擊地球形成的。大碰撞假說認為,地球的外部數層與該天體被拋向太空,最終形成了月球。
而后月球很快進入潮汐鎖定位置,自轉周期與環繞地球的公轉周期相同。這主要是月球在公轉過程中,受到地球的萬有引力并不均勻。靠近地球的一側,萬有引力大于公轉的離心力,處于這側的巖石被拉伸,向靠近地球的方向隆起。在遠離地球的一側,受力情況相反,巖石向遠離地球的方向隆起。當月球的公轉速度和自傳速度不同時,由潮汐力引起的隆起位置會不斷改改變,但隆起位置的改變始終跟不上地球與月球中心連線方向的變化。在這個過程中,潮汐力將改變月球的自轉速度,最終使得月球的自傳和公轉周期相同,潮汐力引起的隆起始終處于地月中心的連線上。
從那之后,地球總是面對月球的同一個地方。人們就難以在地球上一睹月球背面的神秘面容了。
◆ 月球的背面卻不存在任何“人面”
月球背面首次被人類所知還是上個世紀50年代末的事情。1959年10月4日,原蘇聯發射的無人月球探測器“月球3號”飛過月球的另一面,并首次拍下其圖像。科學家們本來預想著會看到月球正面一樣熟悉的暗區和亮斑,然而結果卻大出他們所料:月球的正反面看起來完全不同,背面布滿了隕石坑,傷痕累累,完全就是不同的兩者,沒有人預料到這個結果。
1959年10月4日,原蘇聯發射的無人月球探測器“月球3號”飛過月球的另一面,并首次拍下其圖像
當流星體撞擊月球面向地球的一面,形成大片平坦的玄武巖巖海,即我們肉眼看到的發暗區域,稱之為月海,從而呈現出“月中人”的景象。但月球的背面卻不存在任何“人面”。
拍攝的照片顯示,月球背面有著巨大的隕石坑,但都非常蒼白,似乎從來沒有暗色熔巖流出過表面,這和月球的正面完全迥異。但這些景象究竟是什么原因所致呢?
很多研究人員認為唯一解釋是,月球正面和背面的月殼厚度不同。如果熔巖無法滲透,那么背面的月殼一定非常厚,巖漿才只能被禁錮,然后在月殼較薄的正面,熔巖就很容易破縫而出,流淌出表面。
探測顯示,月球正面月殼的厚度為60公里左右,而背面則要厚得多,最厚處可達150公里。
賓夕法尼亞州立大學的天體物理學家賈森·賴特等研究人員認為,月球面對地球一面與背對地球一面的月殼厚度差異造成月球背面缺乏月海,這其實是月球形成機制造成的結果。研究人員在2014年6月的《天體物理學雜志通訊》上發表了他們的研究成果。
為何月球背面普遍較厚?過去40年來這都是天文學中行星科學的一大謎題,大碰撞說并沒有完全解釋這個現象,它只解釋了月球的形成,卻沒說明為什么一邊要比另一邊厚,除非期間發生了不尋常的事情。
美國宇航局的科學家們推測,在非常遙遠的時期,太陽系內曾經還有一顆行星,并把它的名字叫做忒伊亞,科學家推測稱這顆行星與地球發生碰撞才形成現今的月球。近些年來,借用超級計算機的模擬計算,科學家們得出的一個合理解釋是忒伊亞星撞擊可能形成了兩個月亮而非一個,月亮雙生也許就能解釋月球兩面相異的成因了。根據這一理論,四十五億年前,在夜空中有兩個月亮,小的跟在大的后面,越老越近,最終,兩個月亮慢慢黏在一起,小月亮裹住了大月亮的背面,形成一層新的更厚的月亮。
在現實中,不是所有的撞擊都是高速猛烈,四處發散物質的,科學家們推測這兩個月亮嘭地一聲撞在一起,并慢慢地融合了,最終小月亮逐漸被扯平,覆蓋了大月亮上。這樣人們看到月球一半的時候,見到的是一個星體,看向另一半時,見到的其實是另一個星體,它只是包裹并且附著在了第一個星體上,因此那一半也就更厚了。
◆ 為何要去探測月球背面
在沒有探測器的年代,月球的背面一直是個未知的世界。現在隨著月球探測的深入,月球背面也開始成為被重點關注的對象。
探測月球背面有什么用呢?也許有人會提出這樣的問題。歐陽自遠說,任何一項科學研究都是探索的過程,研究月球的形成演化可能從短期來說對人們的生活沒有特別直接的聯系,但地月是一個體系,把月球研究好了,對研究整個地球未來的演化、未來進行更遠的太空探索等都有重要意義。
中國科學院探月總體部副主任鄒永廖表示,月球正面和背面的電磁環境存在很大不同,背面的電磁環境非常干凈。這讓天文學家們夢寐以求,想利用這種環境開展低頻射電研究。受地球大氣層影響,低頻射電領域一直存在空白。如果能在月球背面放一個低頻射電的頻譜儀,將填補空白,推動科學界取得大進展。
當然,著陸月球背面,也面臨著巨大的挑戰。知名航天專家龐之浩表示,在月球背面飛行的飛船,由于月球的遮擋,不能和地球直接進行無線電通信,地面控制系統的測控信號不能直接傳輸的飛船上。如果是一艘環繞月球飛行但不著陸的飛船,在測控信號中斷的過程中,可以保持原來的狀態繼續飛行。然而對于一艘要在月球背面著陸的飛船,通信卻是不能中斷的:地面的控制系統要不斷的監測飛船的狀態、發送控制命令,以使飛船穩穩當當的在計劃好的區域著陸,這些工作都要通訊保障。探測器不能接受訊號,就沒有辦法工作了。
解決的辦法還是有的。歐陽自遠說可以同時有個衛星繞著月球轉,轉到背面,然后轉過來接受指示,再轉過去執行任務。按照國外深空探測任務的經驗看,一般會預先發射一顆通信中繼衛星,由它在合適的位置轉發信號,覆蓋地球直接發射的無線電所不能到達的區域。這樣嫦娥四號就可以在月球背面著陸并開展工作了。
好消息是,目前我國已經成熟掌握了衛星中繼通信技術。這表明我國在月球背面著陸最為核心的通訊障礙問題已經解決。
鄒永廖透露,過去一年多時間里,我國相關部門已經組織對嫦娥四號月球背面著陸任務進行了論證,一旦成功,就意味著我國將成為首個登陸月球背面的國家。
◆ 月球背面有沒有外星人基地?
這些年來,關于神秘的月球背面被科幻迷以及一些流言進行了豐富的演繹和聯想,其中有外星人基地的說法最能吊足不少人的胃口。
歐陽自遠說,我國在嫦娥二號時公布的全月球圖,這是世界上最好的圖,就是所有月亮上7米大小的東西都能在這張圖上顯示出來。那張圖做出來得有一兩個足球場大,全月球哪個地方都能看得清楚。但是并沒有傳言中的外星人基地,一些網友不干了,并對這種圖片提出質疑。
“你隱瞞了一件最重大的事情,為什么不告訴公眾?”“月球背面住的是外星人……有外星人的工廠有外星人的基地有外星人的UFO等等都有,你干嘛不把這些公布出來?”
有網友如此批評歐陽自遠,搞得歐陽自遠哭笑不得。 甚至有不少月球愛好者還向歐陽自遠求證,并給他發來一些所謂的外星人活動痕跡的圖片。其中有一張圖還有一架飛機停在一個坑中,歐陽自遠計算了一下,那架飛機大概有50公里長。
“我負責任地說,這些都是PS的,全部是假的。”歐陽自遠說,月球背面已經證實沒有任何外星人及外星人基地,所有的說法都是謠傳或者科幻。