遙望星空,無邊無垠,繁星滿天,皓月當空,引發人們多少遐想!自古以來,有關月亮的故事,月亮的傳說,何止千千萬!“嫦娥奔月”真的發生過嗎?“桂樹玉兔”月亮上有嗎?月亮到底是個什麼樣……
1.明月幾時有,把酒問青天
明月幾時有,把酒問青天,
不知天上宮闕,今夕是何年。
我欲乘風歸去,又恐瓊樓玉宇,
高處不勝寒。
起舞弄清影,何似在人間。
人有悲歡離合,月有陰晴圓缺,
此事古難全。
但願人長久,千裏共嬋娟。九百年多前的北宋大文學家蘇軾,在一個中秋之夜,思念自己的親人,喝得大醉,醉酒後寫下了這首流傳千古的名詞“水調歌頭·明月幾時有”。
那麼月球究竟是如何起源的呢?從天文學角度曾有三種假說:①地月兄弟說。即認為月球和地球起源於宇宙形成的同一時期,如果此假說成立,那麼月球和地球的組成元素和年齡都應是相似的;②地月父子說。該學說認為月球是地球在運行過程中甩出去的一部分,如果這個學說成立,那麼月球和地球的成分和結構都應是相同的;③月球被捕獲說。該學說是認為月球是一自然天體,在運行到地球附近時被地球捕獲形成天然衛星。如果該學說成立,那麼月球繞地球運行的軌跡和所有天文參數都應符合天體運行規律。
對科學家們來說,回答月亮起源問題是很不容易的。在“阿波羅號”宇宙飛船把岩石與土壤樣品從月球表麵帶回地球上的實驗室以後,數年期間,尚未有一個解釋月球生成史的學說能取得共識。月亮是否同它的姐姐——地球在一起長大的?地球是否同火星一樣,俘獲了一顆過路的小行星?在從前,地球的自轉是不是轉得特別快,以致從自己身上掉下了一塊?一個較好的學說應顧及各方麵證據。有證據表明地球與月亮原是一體。月亮的組成成分同地幔成分極為相似。按其大小與到太陽的距離,月亮現有的核心未免太小了。地球與月亮的氧同位素比例是一樣的,意味著它們起源於太陽係的同一區域。但是,月亮上缺少氣態揮發物,如果像地球那樣,揮發物存在於月球內部,那麼月球就會有薄薄一層大氣,可是它卻沒有;另一個困擾科學家的問題是,月球的反常軸向自旋,它轉得非常之快,遠遠快於大小、距離與其類似的行星所應有的速度。
1969年7月,美國阿波羅飛船數次載人登月後,取回大量月球岩石、土壤標本,經化驗後得知有的岩石壽命達70億年之久,並有6種元素是地球上所沒有的。這就完全否定了頭兩種月球起源說。
科學家們還發現,月亮是一個異乎尋常的天體,對於自然天體衛星來講,它有出奇的個頭,且有不合常規的運行軌道。月球直徑為地球的1/4,這樣大的自然衛星在宇宙中是沒有的。(太陽係中木衛3號是最大的衛星,它的直徑是木星的1/27)。對於如此之大的月球,地球離它顯得太遠,地球對月球的引力遠遠小於太陽對月球的引力,但月球卻沒有被太陽吸過去而仍留在地球軌道上,這不是很奇怪嗎?如果月球是一顆宇宙中的天然星體,那麼它一進入太陽係就會被個大無比的木星吸引過去而不會跑到地球身邊。一般天然衛星軌道都是橢圓的,而月球軌道卻是圓形的。
於是,有科學家提出,月亮是地球早期與另一個天體發生猛烈的宇宙碰撞時產生的。換句話說,月亮是在一次“大撞擊”之後,從地球母體中撕裂出來的一塊而形成的。
1984年,探索月球的科學家們就碰撞學說第一次舉行了嚴肅的學術討論會,大家的看法已逐步趨於一致。最近的計算機模擬使撞擊鏡頭變得更加活靈活現。大約45億年以前,一顆巨大的星體,也許有火星那樣大小,在一次空前的宇宙大碰撞中猛擊了地球。兩個天體的球殼都很薄,撞擊時破裂開來。撞擊物艱難地破開地幔,全麵進入地核,在那裏留下了大部分軀體。來自兩個天體地幔中含矽非常豐富的岩石揮發掉了,殘片便形成一團環繞地球運轉的雲霧。氣體冷卻以後,雲霧顆粒冷凝成一個薄薄的光環。在那裏,通過不斷碰撞,粒子開始聚合增大,經過數千萬年之後,就誕生了月亮。
在月球的快速聚合中釋放出大量能量,月球生長時,熔出了一個有幾百公裏深的岩漿之海。毗鄰的地球重力產生了熾熱的熔岩之潮。許多地質學家認為,在聚合時期地球也曾有過這類熔岩的海洋,但沒有留下地質記錄。
碰撞學說概括了一切重要的觀測現象。如果一個撞擊物在中心附近猛擊地球,它將增加地球的軌道速度。月亮沒有大氣,這也合乎事實:撞擊以後,揮發性物質汽化了。撞擊物有個星核,它留在了地核裏麵,月亮與同樣大小的行星相比,密度要小得多。
與碰撞學說一致的其他事實還有:月亮正在遠離地球,其速度約為每年3厘米。當初,撞擊所形成的殘粒環,相距不過幾個地球直徑。隨著時間的流逝,潮汐力把衛星逐漸往外推。45億年前,月亮升起來的時候,看上去要比現在至少大40倍。
月球的起源到今天為止仍不能說已得到圓滿的解釋。還不斷有人提出一些稀奇古怪的假說。
例如,前蘇聯科學家瓦欣和謝爾巴科夫提出:月球是一個受智慧生物控製的天體——巨形宇宙飛船說。如果該假說成立,那麼月球應該是中空的。月球的所有天文參數都應符合這種特性。事實說明,前蘇聯兩名科學家的假說得到了許多事實的支持。美國多次載人登月的阿波羅飛船飛行證明,第四種假說是令人信服的。宇航員在月麵上做的月震試驗,火箭三級墜毀月麵試驗都表明月球是中空的,產生如銅鍾般的震動效果,再加上月麵環形山不論大小,其深度都相同,說明月表下層有加固鋼體的可能。月球過去曾離地球較近,現在遠離地球,且軌道越來越遠。如此種種,都說明月球很可能是受外星人操控的而來到地球身邊的一個外星人人造天體。借助宇宙信息,有人更確切地提出,月球確是外星人改造過的一個天體,是外星人的宇航基地。在100萬年前開到地球附近,近軌道運行在地球周圍,利用它來控製地球的軌道穩定運行,不至於偏向金星的軌道。否則在太陽係中,地球可能變軌進入金星軌道,於是會給地球人類帶來麻煩。多年來,外星人(常居月球內部,故又稱為月球人)在操控著月球,經常調整著地球軌道,他們使用的完全是超現代的高科技手段。後來,種種原因又使月球變為高軌道飛行,且逐漸遠離地球。這種假說似乎神奇怪異,但近年來的地球氣候變遷和宇航登月飛行的種種試驗證明,上述假說又似乎很合道理。但要徹底證明第四種假說,還有好多謎底待解。
10年前,有人提出一個更新奇的觀點,認為月球不是地球的衛星,而是太陽係的第十大行星!1989年8月22日的《科技日報》載文說:“在人們的傳統認識中,還有一個地心說的頑固堡壘,一直被認為是天經地義而被保留著,這個堡壘就是:月球圍繞地球旋轉,是地球的衛星。而現代天文學早已為這個荒謬的說法提供了無數反證……”
那些認為月球不是地球的衛星的人,曾列舉了下述四大“證據”予以說明,它們是:
第一,在形成年代上,月球略早於地球,這是現代科學早已證明了的。月球表麵最古老的岩石形成於46億年前,而我們地球上發現最早的岩石形成時間不過是39億年。先生者反成了後生者的直係後代,豈不太荒唐了?
第二,地、月的直徑比和質量比相差不多。月球的直徑是地球的1/4,質量是地球的1/81.3.衛星與主體行星之間這樣大的比值,在太陽係中沒有第二例。
第三,不合乎行星類別規律的特點。地球屬於類地行星,而類地行星除地球以外,其他的都無衛星。
第四,也是最關鍵的證據:月球並沒有繞著地球旋轉,而是伴著地球對轉。在太陽係中,其他行星的公轉軌道都是直線的圖形,唯有地球的公轉軌道是波浪的圖形,這是一種怪事。
鑒於上述四點證據,他們得出月球不是地球的衛星的結論,並以此推出月球是太陽係的第十大行星的推論。
由此可見,月球的“出身”之謎,仍待人們通過探索來解開。
2.揭秘月球的天文參數
月球的直徑為3476公裏,這個尺寸,作為一個太陽係的某行星(地球)的衛星來說似乎有點太大,有點不太符合天體結構的特點。月球的自轉周期為27天12時44分,公轉周期為27天7時43分。月球的公轉軌道稱為白道。月球軌道幾乎接近圓形,軌道半徑為38萬公裏,月球如此的公轉周期和自轉周期使得月球始終以一麵朝向地球,而另一麵則永遠背向地球,使地球人在不用運載工具的情況下永遠望不到月球的背麵。月球的這種奇特的運行規律和天王星的運行怪異姿態形成了顯明的對照。可見宇宙形成時期奧妙無窮。月球的密度很不均勻,平均密度小於地球,但個別區域(月海)的密度又大於地球。月球運行時,近地點為35.64萬公裏,遠地點為40.67萬公裏。月球的體積是地球的1/49.3.總質量是地球的1/81.3,月球最引人注意的現象無疑是它的盈虧變化。月亮在1個月之內呈現出的不同形狀是與它在運行過程中所處的軌道位置與地球、太陽的角度不同而定。上半月和下半月所見到的“月牙”形狀、方向也不同。上半月初見到的月牙叫“新月”,下半月最後見到的月牙叫“殘月”,形狀與“殘”字的漢語拚音字頭“C”類似,而新月則形如反C字母“)”。新月與殘月之間的周期是29.5天。在“新月”到“殘月”這29.5天又分為幾個階段,每5天算一個月齡,分別稱:朔月(初一)→眉月(初六)→上弦月(十一)→望月(十六)→下弦月(二十一)→殘月(二十六)。朔月又稱新月,望月又稱滿月或稱圓月。望月可在十五、十六、十七日中任一天。根據上述規律,我們觀月時,隻要看一看月亮的形狀,彎曲方向和盈虧情況就可以判斷當時是一個月的什麼時間。這對古代航海和遠出,手頭又無日曆的人來說極為有用,這是刻在天空中的日曆。
月食是月球進入地影(地球擋住太陽光)的現象,月全食隻能發生在望月(十五)前後幾天內,最多1年可發生3次月食,而最少1年連1次月食都沒有。月食又分月全食和月偏食。月偏食發生的概率要大於月全食,每年隻少也有2次,最多可達5次。