月球背面究竟有什么

姜靖

現代科技讓我們對月球有了更多的了解，但關于月球背面的謎團卻仍有很多未曾解開。因此，關于月球背面的傳言有很多，有人說那里有外星人，有人說那里有神秘的基地，還有人說那里停放著二戰時期的飛機……那么，月球背面究竟有什么呢？為什么人們一直對月球背面存在多種猜測呢？

月球背面為什么這么神秘

實際上，月球背面之所以顯得神秘，原因在于我們無法從地球上直接觀測到那里。中國科學院國家天文臺科學傳播中心主任、行星科學家鄭永春說：“在沒有月球探測器之前，月球背面一直是一個神秘的未知世界。”

? ? 美國宇航局制成的月球背面圖。上圖是美國字航局利用月球勘測軌道飛行器在2009年11月到2011年? 2月間拍攝的1.5萬多張廣角相機照片合成的。

月球是地球唯一的一顆天然衛星，其正面和背面因距離地球的遠近不同，受到的引力也不相同。“月球背向地球的半球離地球較遠，受到的地球引力與面向地球的半球相比要小。如果月球自轉周期與繞地球的公轉周期不相等，那么月球上同一部位受到的地球引力會隨時間變化，這就導致了月球不同巖層之間發生摩擦。這些摩擦力，會逐漸減慢月球自轉的速度，最終使月球自轉的周期恰好等于它繞地球公轉的周期。”鄭永春說，即月球被地球的引力潮汐鎖定。潮汐鎖定后，從地球上看月球，就永遠只能看到月球的一面。總體上，從地球上可以觀測到整個月球表面的59%。

2013年12月14日21時11分，“嫦娥三號”成功實施月面軟著陸，圖為月面巡視器“玉兔”在月球上。

雖然在地球上只能看到月球的一面，人類也不曾登陸過月球背面，但科學家并不缺乏月球背面的探測數據——各種月球探測器拍攝了很多月球背面的照片。

據鄭永春介紹，1959年，蘇聯發射的月球3號探測器在飛越月球時，第一次拍到了月球背面的圖像。上世紀六七十年代，美國和蘇聯的月球探測器，多次獲得了月球背面圖像，阿波羅8號宇航員以及之后登月的宇航員，都飛到了月球背面，親眼看到了月背的荒涼景象。

月球背面月海為什么比正面少

當月球3號探測器首次拍下月背圖像后，科學家們本來預想會看到熟悉的暗區和亮斑，然而結果卻大大出乎他們的預料。月球的正反面看起來完全不同。鄭永春說：“月球正面地形平坦、月海居多，背面顏色較亮、月陸居多，撞擊坑分布密度也比正面高，地形更崎嶇。”

鄭永春解釋稱，月海是指月球上大片顏色較深的黑斑區域，實際上是一些寬廣的平原，一滴水也沒有。這些區域對太陽光的反射比較弱，看上去比周圍更暗一些，很像地球上的海洋，約占月球表面積的17%。月球上共有22個月海，其中19個分布在正面，包括雨海、靜海、云海、冷海、風暴洋等，約占整個正面半球表面積的一半。而月球背面只有東海、莫斯科海和智海3個月海。

這是怎么回事呢？在人類拍攝了第一張月球背面照片50多年之后，這個問題仍然沒有得到完全解答。有科學家提出，月球正面與背面的明顯差異，與月球的起源與演化有關。大碰撞假說是目前解釋月球形成的最主流的說法。該假說認為，45億年前，一顆火星大小、名叫忒伊亞的行星撞擊地球，地球的外部數層以及忒伊亞的大量碎片在地球軌道上聚集，最終形成了月球。

月球形成后，其軌道向地球逼近。大約在39億年前，當月球運行到地球的洛希限（行星對衛星的潮汐力可將衛星粉碎的最大距離）附近時，由于地月潮汐力的相互作用，地球與月球正面均有部分被引力撕裂并粉碎，甚至蒸發、熔融，大量被撕裂的碎塊又回到月球正面，撞擊月表，在月球正面形成大面積月海盆地。而月球背面幾乎沒有受到地月潮汐力的影響，沒有發生過類似的撞擊。

但也有研究表明，當時月球的正反兩面都受到了撞擊，由于月球正面比較溫暖柔軟，形成了規模龐大的玄武巖熔巖流，這些熔巖流填補了撞擊坑，將它們改造成了月海盆地。而月球背面則保留了撞擊后的原始狀態。

月球背面的月殼為什么比正面厚

美國航空航天局證實，月球背面的月殼要比正面厚大約30英里（約為48.3千米）。究竟為什么月球背面會那么厚呢？

有科學家給出了一個大膽的推測，他們認為忒伊亞星的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，45億年前，在夜空中有兩個月亮，小的跟在大的后面，并且距離越來越近。最終，小月亮從后面“抱”住了大月亮，二者慢慢黏在一起，形成了一層更厚的月殼。

這些高分辨率的月球表面照片，由中國“嫦娥三號”探測器以及月面巡視器“玉兔”拍攝，它是迄今為止最精細的月球表面照片之一。

美國賓夕法尼亞州立大學的天體物理學家，卻對此有著不同的說法。他們指出，大碰撞發生后，地球和月球都非常熾熱。月球比地球小得多，冷卻得也快。由于地球與月球從一開始就被潮汐鎖定，所以溫度超過2500攝氏度的地球會向月球正面輻射熱量。使得月球面向地球的那一面保持熔融狀態，而遠離地球的背面則緩慢降溫，這樣一來，月球背面與正面就出現了溫度差。

當月球背面的巖石蒸汽開始冷卻時，最先析出結晶的就是鋁元素和鈣元素。數千年乃至數百萬年后，這些元素與月幔中的硅酸鹽結合，形成斜長石，最終轉移到表層，組成月殼。背面的月殼中這些礦物的含量更高，因此月球背面的月殼厚度要比正面厚一些。

月球背面包含了許多至今未解的謎題。從目前人類獲得的信息來看，它沒有外星生物，也沒有秘密基地，卻擁有比這些更難以捉摸的難題等待我們去探索。