我國玉兔2號在月球背面究竟發現了什麼?

2020-12-03 鍾銘聊科學

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

去年1月3日,我國玉兔2號在22時22分完成與嫦娥4號著陸器分離,飛往月球表面,首次探索到了月球的背面,並拍攝了一些照片傳回地球。

月球背面

在介紹這些照片之前,我們先了解一下為什麼說探索月球背面是一件裡程碑的事情。

我們知道,月球圍繞著地球轉動,而且只有一面圍繞著地球轉動,另外一面始終背對著地球,導致人類無法對其進行觀測。這種現象就是潮汐鎖定。

潮汐鎖定之所以會發生,是因為月球圍繞著地球公轉的過程中,也在自轉。在月球剛形成時,自轉的速度比較快,此時從地球上看月亮,不僅能看到月亮的正面,也能看到月亮的背面。

然而,根據牛頓的萬有引力公式我們知道,任意兩個物體之間都存在著引力,引力的大小和物體的質量成正比,和兩者的距離成反比。

由於萬有引力的作用,所以月亮在自轉時,會被地球拖慢速度。我們可以把月球看成是一個鐵球,而地球是一個磁球,月球在自轉的過程中,會因為力的作用而減速,最終導致月球自轉的速度和公轉速度一致,也就是自轉一圈=公轉一圈=1個月。

這就是潮汐鎖定。

由於潮汐鎖定,所以月球始終背對著地球,所以以往其他航天項目並沒有探測過月球表面,並不是月球背面有什麼不可告人的秘密。

玉兔二號拍攝的照片

玉兔二號選擇降落的地點是馮卡門隕石坑,據探索發現,馮卡門隕石撞擊坑是整個太陽系中最古老的撞擊坑,大概形成於36億年前,保留了原始月球的巖石,具有非常高的科研價值。

玉兔二號降落在月球背面之後,利用全景相機,紅外線光譜儀以及測月雷達等先進儀器,對月球背面展開研究。

而根據紅外線光譜儀以及其他先進科技拍攝的照片來看, 月球背面的隕石坑裡有一些類似於果凍的物質,這些物質擁有異常的色彩,很可能是玻璃隕石。

但由於官方還未提供相關的照片資料,因此我們暫時還不知道照片中這些物質究竟是什麼樣子。

玻璃隕石

在地球上,也有一些玻璃隕石,這些隕石是天外物體進入到地球大氣層時,由於摩擦生熱導致把該隕石表面的物質熔融之後又迅速凝結的一類隕石。

在地球上發現的這些隕石大多呈黑色或者淺綠色,而且一般個頭較小,可能主要是因為隕石在墜落的過程中,被摩擦生熱燃燒殆盡了。

而月球背面的「果凍狀」物質不太可能是玻璃隕石,這是因為月球表面大氣非常稀薄,因此空氣阻力非常小,隕石在墜落的過程會比較順利,不會因摩擦導致隕石呈熔融狀態。

既然不可能是玻璃隕石,那麼就可能是隕石所含有的物質導致的,比如:金礦(純屬猜測)。我們知道,地球上有許多高順位的元素,同理太陽系中應該也有其他星球含有這些高順位的元素,其中一些以隕石的形式降落在月球背面(月球背面撞擊坑比正面要多)。

之所以這種隕石沒有在地球上被發現,是因為高順位元素由於需要大量的能量才能形成,因此含量會比其他元素較低。

再加上大量的隕石在地球大氣層中就因摩擦而消耗乾淨,因此沒有留下隕石。再者由於地球70%多的面積是海洋,即使偶爾有幾顆罕見的隕石,也可能墜入海洋之中了。

因此,我們才沒有觀測到含有高順位的隕石。

不過我必須要說,以上這些純屬猜測,月兔二號拍攝的這些物體究竟是什麼,還要等待科學家的揭秘。

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