第三章
月球概況
1609年,意大利科學家伽利略製成了一架簡單的望遠鏡,首先用它來觀察月亮,邁出了人類用科學儀器觀測天體的第一步。觀察結果使伽利略大為驚奇,原來,月亮並不象人們想象的那樣潔白無瑕,景色迷人。月亮上有明有暗,瘢痕累累,有些地方還凹凸得十分厲害。伽利略認為:那些明亮的部分不斷改變顏色,一定是山脈;那些總是黑暗的部分,一定是海;他還給月麵上這些暗的部分起了海洋的名稱,比如“雲海”、“濕海”、“(南海”、“冷海”、“風暴洋”等等。
三首多年來,人們繼伽利略之後,不斷地觀測月亮,繪製了許多幅月麵圖,一張比一張精細。不過,人們在地球上看到的月亮;隻是它朝著我們的那張“笑臉”,卻始終看不到它的“後腦勺”。直到1959年10月7日,前蘇聯火箭嚴月球3號”第一次飛到月亮背麵,把它的“後腦勺”照了相回來,這才使我們有可能認識月亮的全貌。原來,月亮的背麵也同樣荒涼坎坷,山地比正麵更多一些。
月亮在太陽係的衛星中雖然不算最大的,但是跟它的主星——地球相比,月亮卻是個大衛星。月亮的平均直徑34758千米,大約相當於地球直徑的1/4;它的表麵積是3800萬平方千米,相當於地球麵積的1/14,比我們亞洲的麵積稍微小一點;月亮的體積是220億立方千米,等於地球體積的1/49;月亮的質量是7350億億噸,大約等於地球質量的1/81;月亮物質的密度是每立方厘米334克,相當地球密度的3/5。這樣大比例的衛星,在太陽係裏是少有的,月亮和地球簡直象是一對行星。
月亮離開我們有多遠呢?從月亮到地球的平均距離是384400千米,相當於地球半徑的60倍,約等於環繞地球赤道10圈的行程。
月亮繞地球旋轉的軌道不是正圓,而是橢圓形的,所以離開我們有遠有近:最近的時候隻有363300千米,最遠的距離是405500千米。如果我們注意觀察,可以看出月亮有時候顯得木一些、亮一些,離我們最近的時候要:比最遠的時候看起來大12%,亮30%。
月亮表畫的暗斑,就是伽利略稱之為“海”的部分。實際上,月亮上根本沒有水,“月海”有名無實,發暗的部分是比周圍低窪的廣闊平原。最大的“月海”——風暴洋的麵積500,萬平方於米,比我國麵積的一半還要大一些。“月海”共翅個,約占月亮總麵積的40%,其餘60%發亮的部分被稱為“陸”。這裏是高地和山脈,峰巒重迭,溝壑縱橫。“陸”比“海”平均高出1500米。
月亮上的特產是環形山。環形山一般是圓形的,四周山壁突出,內坡比較陡峭,外坡比較平緩,樣子很象火山口。有些環形山中心還聳立著一個孤立的山峰,叫“中央峰”。環形山的山壁有高有低,一般高度在200~500米之間。環形山的範圍有大有小,最大的環形山是月亮南部邊緣的貝利環形山,直徑295千米,四周山壁高達4250米,簡直是被高山包圍的大平原,把我國的海南島裝進去還綽綽有餘。有些環形山四周山壁不高,可是中間底部深陷。最深的是牛頓環形山,比外圍的平原低7千米,比山壁低8858米;把地球上最高的珠穆朗瑪峰裝進去,可以看不見山尖。
月亮上的環形山很多,“陸”上有環形山,“海”裏也有環形山,“陸”上的環形山比“海”裏的多。用望遠鏡能夠看清的直徑在1千米以上的環形山,大約有33000多個,直徑在1千米以下的隻能算是坑穴了,多得不計其數。這些坑穴把月麵弄得千瘡百孔,瘢痕滿目。
環形山是怎樣形成的呢?有兩種說法。一種說法認為是火山噴發的結果。火山噴發時岩漿噴湧出來,向四麵八方流去,形成了環形山壁,火山口就是環形山中間的盆地。另一種說法認為行星際空間有許多遊蕩的石頭——流星體,因為月亮沒有大氣保護,它們可以毫無阻攔地衝擊月麵,造成坑穴和環形壁。這兩種說法都有道理,有待進一步探索研究。
月亮上的“海”徒有其名,可山卻是名副其實。山脈不多,大多以地球上山脈的名字命名。月亮上的山同地球上的山相比毫不遜色,甚至更加險峻陡峭。最長的山脈長達1000千米。月球南極附近的萊布尼茲山脈,最高的山峰高達9千米,地球上的最高峰見了它也得“甘拜下風”。
除了“海”和山以外;月麵上還有許多其他的結構;以環形山為中心向四麵八方伸展的長而寬的條紋——“輻射紋”,像峽穀一樣長長的裂縫——“月穀”,“海”的分支——“灣”,比“海”高而比“陸”低的區域——“沼”,範圍比較小的“暗塊”——“湖”,等等。
同地球一樣,月亮上也有土壤,厚度從幾厘米到幾十米。人們原來以為月亮上的塵土很鬆軟,可人類登上了月亮以後,留下的第一個腳印卻隻有幾分之一厘米深。土壤裏含有氧、矽、鐵、硫、鈷、鋁、鎂、鈦等元素,沒有發現與地球上不同的新元素。很有意思的是這些土壤裏含有不少玻璃質的小珠,它們很可能是流星體撞擊月麵,產生高溫高壓,熔化了岩石,向周圍飛濺形成的。
土壤下麵是岩石,大多是由熔岩凝固而成的玄武岩。在地球上根普遍、含量很豐富的鈉和鉀,在月球上倒很少見,而在地球上相當稀有的鋯、鉿、釔和稀土元素,在月岩中含量卻很高。月岩中含有很多的鐵、鋁和鈦,將來可以開發這些礦藏,用來滿足人類的需要。人們利用放射性紀年法,測得月麵岩石的最高年齡是472億年,與地球年齡差不多。很可能月亮和地球是在同一種環境條件下,同時誕生的。
月亮確實荒涼沉寂,但還不是一個完全僵死的天體。它內部的溫度仍然相當高,月震、山崩、火山噴發等類似地質變動的自然現象也在發生。月亮還在活動著。
人類對月球的認識
人類向宇宙進軍的第一個目標是我們的近鄰——月亮。月亮是地球酌衛星,顧名思義,它就象一名衛兵,環繞在地球的周圍。月亮與地球可以說是形影不離,它的柔和的光亮,曾使天文學家和詩人們激動不已。古往今來,多少文人墨客賦詩著文,為月亮編織了層層奇妙的麵紗。