咱們賞了一輩子的月亮,卻一直只能看到月球的正面,月球背面對于我們而言依然神秘莫測。
月球的背面真是慘不忍睹
月球的背面究竟有什么?嫦娥四號曾發現了2200萬億噸金屬,這些金屬究竟從何而來?
為什么人類只能看到月球的正面?答案是潮汐鎖定。
潮汐鎖定
潮汐鎖定指的是在天體的運行過程當中,由于引力作用的影響,導致它的自轉和周轉周期一致,只能一個面朝向自己旁邊的天體。
潮汐鎖定示意圖
潮汐鎖定通常出現在行星和衛星之間,也有少部分靠近恒星的行星會出現這種情況,太陽系當中的地球和月球、土星和土衛六、水星和太陽就有潮汐鎖定,是一種比較常見的天體現象。
不過,這種情況會影響人們對星系的探索,人們很長時間都沒法了解月球的背面,其中究竟有什么,便成了一個謎題。
一時間,關于月球背面的說法謠言四起,有的人稱月球背面有外星人建造的基地,還有外星人的尸體,它們偷偷建立了一個文明,專門監視人類。
諸如此類的說法很多,大多是無根據的胡思亂想,直到1959年,蘇聯的環月飛行探測器傳回了一組月球背面的照片,人們才終于看清楚它的背后有什么。
月背
其實,它的背后只不過有更多的月海,地形也更加崎嶇。
后來,人們又陸續向月球的背面發射多個探測器,完善了人類對月球的認知。
2019年,我國的登月探測器嫦娥四號在月球背面的馮·卡門撞擊坑軟著陸,并且通過相關儀器進行地質勘測工作。
傳回的數據顯示,該撞擊坑大約蘊藏著2200萬億噸金屬,我國天文學家對此展開了相關研究。
金屬從何而來?
在嫦娥四號探測器之前,人們就曾在月球的背面觀測到磁場異常的狀況,地點就是在馮·卡門撞擊坑附近,極強的磁場干擾著人類的衛星信號。
馮卡門撞擊坑位置
很多科學家認為,這里肯定埋藏著巨量的金屬元素,否則不會產生如此強大的磁場。
但是,由于一直沒有數據支撐,長久以來只能是個猜想。
嫦娥四號為人們帶回了寶貴數據,撞擊坑的磁場不再有所爭議。
問題也隨之而來,如此巨量的金屬元素,又是從何而來的呢?
天文學界提出了兩個說法。
第一,在月球形成之初,金屬元素就已經出現了,而一場天外降臨的隕石使得其中的金屬外泄,來到月殼。
月球背面部分區域
關于月球的形成,也有兩種說法,有人認為,月球最初是從地球分離出的物質,在引力作用的影響下,逐漸吸收了太空的其他塵埃微粒,成了如今的月球。
另外一批人提出,月球與地球一樣,都是由宇宙物質形成,當初在形成內核的時候,地球的內核累積物質多,質量大,引力作用也更強,吸引了更多的物質形成了行星。
而月球的內核較小,成為地球的衛星。
月球結構示意圖
不管它的形成原因如何,月球出現在距今約46億年前是不爭的事實。
形成大約10億年后,一顆天外隕石撞擊在了月球的南極地區,形成了馮·卡門撞擊坑。
這是太陽系當中最大的撞擊坑,撞擊事件也改變了月球南極的地形地貌,形成了一個巨大的盆地。
因此,當內部的金屬元素被濺射出來之后,由于盆地的“聚寶”優勢,又將金屬聚集了回來。
隨著月球地理環境的不斷演變,更多的金屬元素也進入到了馮·卡門撞擊坑當中,當嫦娥四號探測器著陸的時候,才會勘測到如此多的金屬。
探索月球進行時
第二種說法是,雖然隕石確實將月核的金屬元素帶出來,但是當中的金屬其實沒有大家想象的這么多,絕大部分金屬都是這顆天外隕石攜帶而來。
首先,馮·卡門撞擊坑足夠大,說明當初的隕石也攜帶了足夠量的金屬元素。
之后,馮·卡門撞擊坑埋藏的金屬呈現散射狀,很有可能是當初的隕石破碎之后形成的模樣。
馮卡門撞擊坑監測圖
這就是馮·卡門撞擊坑2200萬億噸金屬的來源猜測,當然,如果想追溯這些金屬更早的來源,就要談到超新星爆炸和宇宙的形成。
簡單來講,宇宙當中的金屬元素,絕大多數都是來自恒星,恒星的金屬又來自內部的核聚變。
恒星內部發生核聚變的受力分析圖
讓人好奇的是,人類發現了如此豐富的一處金屬礦區,究竟有什么作用呢?
撞擊坑金屬的價值
從人類目前對金屬元素的需求和金屬本身的價值來看,短期內應該不會把主意打到月球表面的資源上去,并且我們也沒有這樣的技術條件。
月球表面金屬最大的價值在于它所創造的磁場。
天文學家指出,月球背面是天文學界最為理想的觀測地點,它一直背對地球,受到地球的信號干擾少。
從月球凝視地球
而且強大的磁場也為天文學觀測創造了良好的條件。
對此,有的天文學家已經在考慮,如何在月球的背面建立一個觀測站,用于接收宇宙中的各種信號。
如果月球的天文觀測站能夠建成,對于人類探尋宇宙奧秘的意義重大。
此外,馮·卡門撞擊坑當中的金屬元素古老,如果能夠采集到足夠的數據,也許能夠為人類研究星系的演化和宇宙的發展提供樣本。
并且,開展馮·卡門撞擊坑的探索工作,象征著一個國家的科技實力和經濟實力,有利于增強我國的國際話語權。
馮·卡門撞擊坑地勢圖
當然,最長遠的目標還是建立觀測站。
不過,建立觀測站是一項長久的工程,在此之前,天文學家必然要搞清楚,月球的背面與正面具體有何不同。
月球的背面
在此之前,必須要糾正大家的一個誤區,月球的背面是指相對地球而言的背面,實際上對于一個球體來說,沒有所謂的正面和背面之分。
雖然人們看不到月球的背面,但是它在周轉的過程當中,還是能夠接收到太陽的光熱,因此也沒有大家想的那樣陰暗。
太陽輻射光和熱
理論上來講,月球的背面和正面區別應該不大,但是為何它的背面地形卻如此崎嶇、古樸呢?
科學家猜想,可能是因為受到的引力作用不同,導致地形地貌差異如此巨大。
月球的正面受到的引力主要來自地球,這種引力作用相對來說穩定,這也使得它正面的地形平坦。
而背面受到太陽的引力作用,由于周轉的原因,只能受到周期性的影響,導致引力效果不穩定,地貌變化幅度小,保持了原始的樣貌。
月亮周轉的變化
也有科學家提出,可能是因為正反面接收的熱量不同,導致地貌差異大。
關于正反面差異的原因說法也有很多,相信,隨著更多的探月發現,這個問題終將有個定論。
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