本文序言:月球被稱作是地球的衛星,這是指月球圍繞著地球公轉。地球自轉的時間約為24小時,而月球繞著地球公轉的時間大約是在27天左右。月球在環繞地球運轉的時候,月球本身也會自轉一周,也就是說月球的公轉與自轉形式在同時的進行著。所以說,人們看到的月球永遠、永遠只能是它的正面。這就給人們留下了疑問:那月球的背面該是什麼樣,會有什麼呢?
2019年1月3日10時26分,嫦娥四號探測器帶著中國幾代科學家的夢想成功的在月球背面軟著陸,並且傳回了世界第一張近距離拍攝的月球背影像圖,從而揭開了古老月球背面的神秘面紗。
嫦娥奔月、吳剛伐桂、玉兔搗藥……這是中國家喻戶曉的民間故事和傳說,但也折射出人類對登月的美好渴望以及對月球背面的猜測和遐想。
嫦娥四號探測器在經歷了26天的太空飛行後,順利降落在月球背面的馮、卡門撞擊坑內預定的著陸區。馮卡門隕石坑 (Von Kármán Crater),直徑約為186公裡,形成於約45.5億-39.2億年前,它是以匈牙利裔著名美籍工程師西奧多.馮.卡門(Theodore von Kármán)的名字命名的。而這位西奧多.馮.卡門竟是錢學森的導師。馮.卡門隕石坑剛剛形成的時候,曾經流淌著巖漿,因而導致南部區域非常平坦。環形山中心區域有一個小山峰,該山峰與北部崎嶇的地形相連。
在這需要說明的是:馮.卡門環形山位於更大的艾特肯盆地(Aitken basin)中,它以美國太空人羅伯特·格蘭特·艾特肯的名字命名。該盆地的直徑大約2500公裡,深度為13公裡左右,從坑底最深處到最高處的落差竟然達到大約16公裡左右,這是迄今為止太陽系內已知的最大、最古老的撞擊坑。其90%的面積都分布在月球背面,只有一小部分在月球正面。令人高興的是艾特肯盆地保存了原始月殼的巖石。這對更全面地收集這個區域巖石數據,幫助科學家們更好地理解月球的組成,具有極高的科學研究價值。
另外,根據嫦娥四號拍攝傳回的圖像資料我們看見:1、月球的背面與月球正面的地形有著很大區別與不同。月球的正面分布有大量的月海,佔正面總面積的31%(科學解釋,月海並不是月球上的海洋,而是指月面上比較低洼的平原,就是我們在地球上能用肉眼看到的那些黑暗色的斑塊)。2、月球的背面則顯示布滿了大大小小的環形山,月海面積僅佔1%。記得阿波羅8號的太空人William Anders在飛過月球背面時,這樣形容他看到的景象:"月球的背面,看起來就像是我家孩子們玩了一段時間的沙堆,到處坑坑窪窪,亂糟糟一片"。
月球的背面有什麼?月殼下面到底底蘊藏了那些物質?月球的背面結構是什麼?這些猜測和疑問都需要通過嫦娥四號的探測才得以揭開。另外通過嫦娥四號採集月球上的物質,可以揭開這些物質的形成是來自地球自身軌道碎片,還是來自遙遠外太空。
值得一提的是,最早月球形成理論是這樣定義的:月殼的主要成分是由巖漿洋中較輕的斜長石組分上浮結晶形成的。那麼,月幔呢?月幔的形成是由橄欖石、輝石等較重的礦物質下沉形成的嗎?然而,由於科技的原因,月幔組成的理論至今也沒有被證實。
1、據探測得知,月巖中含有地殼中的全部物質元素,還約有60種礦藏。在月球巖土中,還發現了含有豐富的物質。如:鐵和鉀還有鈣、鎂、矽、錳、鈦、鈉等物質。初步估計含有8萬億噸鐵。此外,月球上有豐富的能源,特別是月球上的氦——3更是地球上所沒有的核聚變反應的高效燃料。據大概估計,在月壤中,氦——3的資源總量可以達到100萬——500萬噸,可支持地球7000年的需電量。
2、據玉兔2號巡視器上搭載的紅外成像光譜儀(VNIS),對著陸區附近兩個觀測地點的土壤樣本進行了高質量的反射光譜觀測發現,這裡土壤的光譜吸收特徵與此前獲得的月球正面月海土壤的光譜吸收特徵,存在較大差異,這意味著這裡的月壤中存在著大量橄欖石和低鈣輝石礦物,這些物質很可能來自深層的月幔。
3、另外,著陸點附近存在眾多隕石坑,其中最年輕的是位於其東北方向的芬森隕石坑(Finsen Crater),直徑約為72公裡。此地質狀況表明,艾特肯盆地形成之後,造就芬森隕石坑的那場天體撞擊,這次撞擊進一步地將盆地之下更深層的物質拋射出來,而且很可能將月幔物質拋射出來。因此,這些礦物來自月幔的論斷應該是準確的。這一重大發現,使人類儘快揭開月球內部深層物質的秘密成為可能。
結語:月球的背面可謂滄桑古老;月球的背面可謂礦藏豐富;月球的背面正如同一位剛剛被掀開面紗的新娘,等待我們的認知和欣賞。
本文參加【科學V計劃】,內容為作者原創。本文圖片來源網絡,在此深表謝意。