月球的正面与背面,月球的正面与背面未解之谜

迄今为止，人类共获得月球岩石和土壤标本837磅。站在地球上看月球，我们看到的是一个温柔、洁白的世界。然而，宇航员踏上月球后，将看不到这个温柔的洁白世界，映入他们眼中的，将是那些奇妙的月面岩石。月面岩石能够给我们带来诸如月球的年龄，月球的成因等这些讯息，通过对月面岩石的分析，我们可以破译困扰我们的诸多谜团。然而，这是理论上的推导。事实上，宇航员从月球带回的岩石，为我们提供的完全是一些不可思议的物质。我们对月球的疑问非但没有通过岩石的研究而得到消解，反而使疑问增多了。美国加利福尼亚州科学技术协会的尤金·西迈卡博士是美国航空航天局与“阿波罗计划”有关的地质学问题首席发言人，他无可奈何地承认“：（通过分析月面岩石），新增加的疑问比能回答的疑问多出几十倍。”月面岩石的成分分析表明，月面岩石主要是由地球科学家和宇航材料研究家们梦寐以求的航天金属构成。主要成分由钛、铬、锆等耐高温、高强度，并具有极高防蚀性的金属构成。这些材料都是地球科学家建造宇宙飞船的首选。两位苏联科学家瓦欣和谢尔巴科夫在分析月岩成分后宣布“：构成月面岩石成分的金属具有惊人的耐高温抗冲击性，在地球上可以用这种岩石作为电炉的炉衬。”当然，人类绝不会将这837磅月岩标本制成电炉炉衬出售，如果是那样的话，也许只有比尔·盖茨才买得起。“阿波罗”飞船宇航员最初从月球上带回的是月面静海的岩石标本。对这些岩石进行过分析的科学家们感到困惑。从静海采集的岩石标本经分析后被确信，它们由熔岩凝固而成，由高强度的耐高温的钛类成分组成。而熔解这些金属合金岩石必须要超高温———至少需要摄氏4000度以上的高温，否则无法奏效。对于怎么才能使月面达到如此高的温度，科学家们始终难以置信，拿不出适当的解释。不仅如此，岩石成分分析表明，月球岩石标本（只是随意取回的几块）所含钛金属的量是地球上最优质钛矿岩石含量的10倍；而且，它们不仅含钛，还含有大量的同样的耐高温、耐腐蚀、对地球人来说非常稀有的金属———锆、钇、铍等———而这些金属是人类已知的强度最高、最耐高温的金属。尽管这令人难以置信，但这的确是月面岩石标本带回的讯息。美国《科学》杂志：1969年8月即在“阿波罗”计划首次载人登月成功，并带回月球岩石标本后不久，就宣布了这个发现，该号载文说：“在月球岩石中钛、锆等金属的含量极丰，地球岩石是望尘莫及的，说它在宇宙中首屈一指恐怕也不过分。”怎么解决“达到过极高的温度（以便使岩石熔化）”与“月球是个小小的冰冷世界”这对矛盾呢？月岩中的金属赋予了科学家们这个神圣的使命。而对尤里博士来说，使之坐立不安的是新的资料的不断发现。在实施“阿波罗计划”之前，尤里曾经宣称，他能证明月球不可能喷发出火山性熔岩，因为月球的“个头”太小了，不足以产生如此高的温度。另一位久负盛名的、在科学分析领域里很有创见的地球物理学家罗斯·迪勒博士也持有同样的观点。他分析说：谁能想象出，将钛加热到如此高温使其熔化，并覆盖大小像得克萨斯州这么大的月海？而且谁能推测月球曾经比地球的温度还高？有些科学家认为是月球火山的自然活动造成的异乎寻常的高温。而另一些科学家认为，来自宇宙空间的巨型陨石，小行星或彗星经过对月面连续不断地撞击造成了极高的温度。其中，英国曼彻斯特大学天文学系的斯德纳克·柯帕尔就是持这种看法的科学家之一。然而“，撞击熔化”的看法存在着严重的缺陷。问题之一就是，真的发生过波及月面1/3的巨大撞击吗？如果发生过这类撞击事件，那么为什么月海背面没有受到撞击呢？在前文中，我们已经介绍过，90%以上的月海都集中于月面，而月背只占到不是10%的月海。同时，由于月面正对着地球———正像我们每天从天空上看到的———这意味着，一切撞向月面的天体如陨石、小行星或彗星，首先必须经过地球的引力场，而地球的引力场要强于月球的6倍，而地球的直径又超过月球直径的4倍！这意味着，月面是得到地球非常强大的保护的。美国宇航局天体力学实验室通过计算机模拟实验分析得出结论：月背被天体撞击的概率要大于月面10万倍以上，但事实上，月面月海却占月球的90%以上。这种因果倒置悬殊的解释显然不能令人信服。另外，如果在产生高温的过程中含有放射性能量的话，那么在月球背面覆盖着更厚月壳的区域，在大量熔岩流出时其中应含有当时产生的放射性元素，然而，令人失望的是（当然是令“撞击熔化”的看法持有者），在月球背面并没有发现任何放射性元素的踪迹。月球权威的科学家柯帕尔在1976年出版了《阿波罗登月后的月球》一书，书中几乎列举了当时所有最新的与月球有关的发现和证据。柯帕尔曾持有“撞击熔化”的观点，但他后来完全推翻了自己的理论，将这一理论做了180°的改动。他终于承认，“覆盖着月海的熔岩，显然不是由撞击造成的高温熔化的，因为熔岩中的各种成分毫无疑问是逐渐从月球内部自然流出的，这种情况发生在撞击月面之后很久。”他根据月球岩石的年龄和其他证据引出了这一结论，认为“对玄武岩质的月球熔岩的研究几乎遍及整个月海，同样有必要对月球内部进行调查”。与柯帕尔研究同一问题的很多科学家，在进一步研究月球熔岩流出的机制时，又碰到更大难题，因为从月海采集到的岩石样本构造表明，月球岩石要至少承受过深达月面下90英里的压力。从地质学角度来看，这些岩石发育得十分完善，这种深度比地球熔岩所处的深度还深。显然，应该有“某种能量”能够把月面下90英里处的熔岩送出月面。除此之外，我们还发现，月面上曾产生过使岩石和钛这类耐高温金属熔岩覆盖到月面，形成月壳的高温。我们可以寻找到一个确切的比喻，要产生月球熔岩所需的高温，撞击就像一柄木质的锤，无论如何，也难以锤炼出钢材的。接下来，让我们再面向“火山”，看看月球是否存在这样的火山活动，来制造月球坚韧的月面外壳。目前，仍有很多科学家在不厌其烦地研讨大量熔岩流出的能量是从哪里来的。果真，月海是月球内部的自然火山活动形成的吗？对于这个问题，美国加利福尼亚科学技术协会的杰拉德·瓦萨巴克博士也给予了相当的关注。他的问题之一就是：我们有必要致力于理解这一过程，即为什么月球的热能释放殆尽后，火山活动就会停止？附带的问题是，为什么形成巨大月海的大量熔岩能够从月球内部流出？如果存在月球活动的机制，那么它必然要给我们留下证据，证据之一便是，火山活动把月球内部岩石熔化并将岩浆送至月面的过程中，月面上肯定有大量放射性元素的聚集。但根据美苏的月球轨道探测器的探测，以及对月球岩石标本的测试表明，这种可能性完全不存在。《科学美国人》杂志曾披露了一批岩石放射性测定结果，结果显示，月面上发现的放射性元素的放射剂量已相当衰弱。这表明，月球岩石不是迅速熔化并在短时间内以岩浆形式扩展到月海所在的区域。从这一点上说，也就完全推翻了月球内部“火山活动理论”的全部答案。从事月球内外壳厚度研究的盖利·莱萨姆博士提出了一种设想：在月球背面引爆一个核装置，这样就可以调查振动在月球内部是如何传导的，如果发生了某种奇迹的话，那么这已在科学家的预料之中，但是许多科学家和科学刊物对此坚决反对，使这个设想化为泡影。然而另一种奇迹发生了：1972年5月13日，一个巨大的陨石撞上月面，仿佛一下子炸响了200吨TNT炸药。美国航空航天局的地震学家莱萨姆颇有感触地说“：能碰上如此巨大的陨石真是奇迹！”利用这一天赐良机，以莱萨姆博士为首的美国航空航天局的科学家们终于有机会测量了月球外壳的厚度。数据表明，月球外壳的厚度至少在30英里以上，对美国航空航天局的科学家来说，这个结果足令他们目瞪口呆，用莱萨姆的话来说就是“比地球上所有大陆的平均厚度厚两倍以上”。在对这次巨大陨石撞击月面的资料进行研究后，一些科学家得出结论说，月球不会形成类似火山活动那样高的温度。假如你是一位曾在电视中看到过那次史诗般月球探险的人，你一定能够回想起来，宇航员们是如何焦急地用电钻钻探月面，而休斯顿飞行控制中心的科学家们又如何对月面的坚硬程度大感吃惊和意外。当时使用的电钻，钻头使用的是人工合成的“黑金刚”，几乎不存在它打不穿的物质，但是，尽管宇航员们几次拼尽全力向月面下钻进，但也只能打进2-3英尺的深度。月壳的硬度给我们留下了深刻的印象，这种印象，与我们看到的火山熔岩简直有着天渊之别。为什么月壳如此之厚，又如此之硬呢？又是用什么手段进行的高温“处理”呢？实际上直径只有地球1/4的月球是不可能产生如此高的温度的。我们又碰上了一个无法解答的难题。就算这么高的温度自有产生的原因（当然我们并不理解），那么对地球和月球外壳厚度相差悬殊，现代科学又该如何解释呢？科学家们再一次陷入困惑。月亮的旋转运动，在地球引力影响下，自转和公转周期是一致的。因此，月亮永远只以半个球面对着地球。月亮的公转轨道面和地球公转轨道面有个交角，这就使月亮自转轴的南端和北端，每月轮流地朝向地球，在地球上，有时能看到月亮的南极和北极以外的部分。实际上，地球上看到的月亮表面不只是半个球面，而是月亮表面的59%。还有其余的41%的月面（月亮的背面）呢？由于它始终背着地球，人们没法瞧见，千百年来，对它一直是个猜不透的谜。真是众说纷纭，莫衷一是。有人说，月亮的背面，重力可能要比正面大一些，也许有空气和水的存在。有人预言说，可以断定那里有一片环形山，既广阔，又明亮。也有人说，地球北半球大陆多，南半球海洋多。月亮上可能也是这样；月亮正面的中央部分最高地，月亮背面的中央部分是一片“大海”———呈暗色的平原。1959年1月2日，前苏联发射的“月球1号”，于1月4日飞抵距月亮6000千米的上空，拍摄一些照片传到了地球。1959年10月4日，前苏联又发射了“月球3号”自动行星际站。它于10月6日开始进入绕月球的轨道飞行，7日6时30分，它已转到月亮背面大约七千米的高空。当时地球上看到的是“新月”。月球背面正是受太阳照射的白天，是照相的大好时机。当行星际站运行于月亮和太阳之间的时候，在40分钟内拍摄了许多不同比例的月球背面图，然后进行显影、定影等的自动处理，而通过电视传真把资料发回地球。这是有史以来拍摄到的第一批月亮背面的照片。从此，这个千年奥秘终于被揭开了。月亮的背面也是像正面一样的半球，绝大部分是山区，中央部分没有“海”，其他地方虽有一些海，但是都比较小。背面的颜色比正面稍稍红些。现在，科学家已经绘制成一幅较详细的背面图，并且给那些背面的山和“海”，按国际规定来命名。环形山以已故着名科学家名字为名的有：齐奥科夫斯基、布鲁诺、居里夫人、爱迪生等。“海”有理想海和莫斯科海等。有五座环形山用中国古代石申、张衡、祖冲之、郭守敬和万户五位科学家的名字命名。其中规模最大的是万户环形山，面积约六百平方千米，它位于南半球，夹在赫茨普龙与帕那（都是英国物理学家）两座环形山之间。神秘的引人注目的环形山是怎样形成的呢？1966年，美国“月球太空船2号”拍摄的照片，使人们能够仔细地看清月面上那些大量错落、形状不一的圆丘，同美国西北部的圆丘相似。科学家认为，它们是由月亮内部熔岩向月面鼓涌形成的。现代科学仪器观测的结果和宇航员带回的月亮岩石所作的分析，使科学家得出这样的假设：火山活动和陨星撞击这两种自然力量在月貌的形成中都有作用。许多圆丘和较小的环形山是火山活动中形成的，而那些大环形山是陨星撞击月亮时造成的。