鄭永春

大家好，我來(lái)自中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)，因?yàn)槲业闹饕芯繉?duì)象是月亮和火星，所以也有人叫我“火星叔叔”。

月亮的背面有什么呢？研究月球的科學(xué)家所看到的是月海、月陸和環(huán)形山，它們是月球主要的3個(gè)地質(zhì)單元。那些黑色的區(qū)域?qū)嶋H上是玄武巖的巖漿冷卻之后形成的黑色石頭。400年前，當(dāng)伽利略把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)月球的時(shí)候，他看到一塊塊黑乎乎的地方，他以為那里是像地球上一樣的海洋，所以他將其命名為“云海”“澄?！薄办o海”“風(fēng)暴洋”，這些都是海的名字。但后來(lái)我們發(fā)現(xiàn)，它們其實(shí)是黑色的石頭。

那些白色的地方是更古老的斜長(zhǎng)巖，也是白色石頭堆積的地方。月球表面還有很多的撞擊坑，這表明月亮在形成的過(guò)程中，遭受了很多小天體的撞擊。

中國(guó)唯一的一個(gè)月亮女神，不是嫦娥，而是太陰妙果素月天尊。她和太陽(yáng)帝君、“五德”（金星、木星、土星、水星、火星合稱“五德”）星君合稱“七曜”。

大家看到月亮的時(shí)候一定會(huì)想，月亮跟地球的大小對(duì)比是什么樣的呢？月球的直徑大約是地球直徑的1/4，月亮的表面積大約是中國(guó)國(guó)土面積的4倍，是3800萬(wàn)平方千米，而月亮到地球的距離是38萬(wàn)千米。

破解月球四大謠言

關(guān)于月球有一些謠言，有人說(shuō)“阿波羅”登月是假的，因?yàn)槲覀兛吹健鞍⒉_”登月后拍的月球照片上，天空中沒有星星，所以它是在攝影棚里面拍的。其實(shí)，這些照片是白天在月球上拍的，在月球上，白天當(dāng)然看不到星星。在地球上，白天也看不到星星。

作為一名研究月球的科學(xué)家，我發(fā)現(xiàn)，月球跟地球之間有很多不同之處，比方說(shuō)，月球上是完全沒有液態(tài)水、空氣、氧氣的，因此，月球的土壤和礦物都是在沒有液態(tài)水、沒有氧氣、沒有空氣的情況下形成的。月球的土壤里面，還有一種金屬鐵，是天然的單質(zhì)鐵，鐵一旦接觸地球上的空氣和水，就會(huì)馬上氧化成鐵銹。但是在月球上，它就可以長(zhǎng)期存在。我曾經(jīng)親手觸摸過(guò)從月球帶回來(lái)的土壤，磁性非常強(qiáng)，用一顆磁鐵來(lái)吸引它，整坨土壤會(huì)隨著磁鐵的移動(dòng)而移動(dòng)。

此外，月球上有一面激光反射鏡，是“阿波羅”的航天員放置在月球上的。我們從地球上打一束激光到月球上，那面反射鏡就會(huì)返回來(lái)幾個(gè)光子，根據(jù)光子返回來(lái)的時(shí)間，我們就可以計(jì)算出地球跟月球之間的距離，最近是36萬(wàn)千米，最遠(yuǎn)是40萬(wàn)千米。而且月亮正以平均每年3.8厘米的速度逐漸遠(yuǎn)離地球。如果沒有那面激光反射鏡，我們是無(wú)法得到返回來(lái)的光子的。

月球上還有地震儀，會(huì)監(jiān)測(cè)月球的震動(dòng)，我們根據(jù)月球的震動(dòng)，能夠了解它內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。前不久，航天器拍到了月球表面高分辨率的圖像，大約可以達(dá)到0.5米的分辨率。地球上的遙感衛(wèi)星有時(shí)候也達(dá)不到這么高的分辨率。這些高分辨率的圖像顯示了“阿波羅”登月之后的登月艙、著陸器、月球車，連航天員走過(guò)的路線和月球車開過(guò)的痕跡，都還保留在月球上。

第二個(gè)有關(guān)月球的謠言是，有人說(shuō)世界各國(guó)都不探月了。

在20世紀(jì)60年代末70年代初，由于美蘇爭(zhēng)霸，大量的探月航天器飛向月球，這是人類探月的第一個(gè)高峰?！鞍⒉_”登月成功之后，一直到20世紀(jì)90年代，在長(zhǎng)達(dá)20多年的時(shí)間里，世界各國(guó)都很少再探月了。但是自20世紀(jì)90年代，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)又對(duì)月球產(chǎn)生了巨大的興趣，越來(lái)越多的航天器登上月球，包括中國(guó)也成為探月行動(dòng)新的一員。這表明，我們不是不探月了，而是正在掀起重返月球的熱潮。

2007年，中國(guó)發(fā)射了第一個(gè)月球探測(cè)器——“嫦娥一號(hào)”?！版隙鹨惶?hào)”發(fā)布了第一幅月球圖像，當(dāng)時(shí)有很多人質(zhì)疑這幅圖像，說(shuō)它可能是有錯(cuò)誤的，也有人說(shuō)，這幅圖像是假的。因?yàn)樵虑虻膱D像是一軌一軌拍出來(lái)的，我們?cè)诘孛嫔习堰@些一軌一軌的圖像拼接在一起，才能形成一幅完整的月球圖像，但是這些圖像在拼接的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生一些錯(cuò)位的現(xiàn)象，這就是為什么會(huì)有人質(zhì)疑“嫦娥一號(hào)”拍攝的圖像。但是，我們也沒有必要專門來(lái)回應(yīng)這些質(zhì)疑，我們用“嫦娥二號(hào)”“嫦娥三號(hào)”“嫦娥四號(hào)”“嫦娥五號(hào)”等更多的探月器，獲得更大的成功，來(lái)消除這些質(zhì)疑。

第三個(gè)有關(guān)月球的謠言是，有人說(shuō)月球背面有外星人，他們拍到了月球上的外星人，拍到了金字塔、UFO甚至長(zhǎng)達(dá)4000米的宇宙飛船，他們還說(shuō)，有人在月球上曬太陽(yáng)。

但是，如果你把這些圖像進(jìn)一步放大，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這些圖片都是PS出來(lái)的。

我們?cè)诘厍蛏蠟槭裁纯床坏皆虑虻谋趁?？是因?yàn)榈厍蚋虑蛑g實(shí)現(xiàn)了潮汐鎖定，這就像我跟你之間有一個(gè)吸引力，但是我前胸受到的吸引力跟后背受到的吸引力是不一樣的，這就會(huì)讓我每天受到吸引力的牽扯，然后慢慢讓我的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)同步，所以在地球上，我們始終只能看到月球的正面，看不到月球的背面。但是，這種潮汐鎖定實(shí)際上在太陽(yáng)系的天體里非常普遍，比方說(shuō)，太陽(yáng)和水星之間，行星和衛(wèi)星之間，太陽(yáng)系外的其他恒星和行星之間，都會(huì)有這樣的潮汐鎖定現(xiàn)象。月亮的引力會(huì)引發(fā)地球上每天的兩次漲潮和兩次退潮，我們稱之為“潮汐”。不僅地球上的海洋會(huì)有潮汐，其實(shí)地球上的巖石圈每天也會(huì)起伏60厘米，這叫“固體潮汐”。

第四個(gè)有關(guān)月球的謠言是，有人說(shuō)，月球的內(nèi)部是空心的。

我們常說(shuō)上天容易入地難，在地球上入地三尺都非常困難，更何況在月球上無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工打鉆，可以想象，這是非常艱難的。但是科學(xué)家有辦法。第一個(gè)辦法，就是我們可以在月球上埋設(shè)月震儀，然后通過(guò)地震波的反射，來(lái)了解月球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。還有一個(gè)辦法，航天器在月球上空飛行的時(shí)候，會(huì)受到月球的引力。如果航天器下面的月球的某一塊區(qū)域質(zhì)量比較大、密度比較高，那么航天器的軌道就會(huì)下降一點(diǎn)，因?yàn)榇藭r(shí)月球?qū)λ囊Υ笠稽c(diǎn)。如果下面是比較空的，那么它的軌道就會(huì)上升一點(diǎn)。所以通過(guò)分析航天器在月球上空飛行的高度，我們就可以知道月球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和它的物質(zhì)成分，以及月球上的某些地方質(zhì)量比較密集，跟人長(zhǎng)瘤子一樣，我們把它叫“質(zhì)量瘤”。雖然月球上的某些地方比較疏松，但這并不代表月球的內(nèi)部是空心的。

新的月球觀正在形成

以前我們認(rèn)為，月球是徹底無(wú)水的，是一個(gè)完全干燥的天體，但我們現(xiàn)在認(rèn)為，月球可能是潮濕的。特別是在月球南北極的深坑里面，太陽(yáng)永遠(yuǎn)照不到的地區(qū)——永久陰影區(qū)，這樣的地方可能會(huì)有水冰，并且我們現(xiàn)在已經(jīng)探測(cè)到了水存在的證據(jù)。

以前我們認(rèn)為，月球已經(jīng)完全冷卻了，但是我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，月球的內(nèi)部可能仍然有一些溫?zé)岬牡胤健?/p>

以前我們認(rèn)為，月球在30億年前已經(jīng)僵死了，但是現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)了月球上最年輕的巖漿活動(dòng)，這表明它死得并沒有這么早。

“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”的衛(wèi)星上各有一個(gè)微波探測(cè)儀，它可以通過(guò)微波波段來(lái)看月亮。因?yàn)槲⒉ǖ牟ㄩL(zhǎng)比我們看到的可見光的波長(zhǎng)要長(zhǎng)得多，所以，我們就可以認(rèn)識(shí)到月球更深層的一些物質(zhì)的性質(zhì)。這也是全人類第一次從微波波段來(lái)觀察月亮。

通過(guò)分析微波探測(cè)儀所采集到的數(shù)據(jù)，我們得到了第一幅全月球的微波圖像。

到“嫦娥二號(hào)”的時(shí)候，因?yàn)榉直媛实奶岣撸覀兛梢愿宄乜吹皆虑蛏系臒岱植记闆r。

我們看到，白天的時(shí)候，有些地方會(huì)特別熱，就是那些暖色調(diào)的地方;晚上的時(shí)候，有些地方會(huì)特別冷，就是那些冷色調(diào)的地方。我們?cè)谠虑蛏习l(fā)現(xiàn)了很多熱區(qū)和冷點(diǎn)，然后我們分析它為什么會(huì)白天熱、晚上冷。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們需要借助于其他數(shù)據(jù)來(lái)分析，比方說(shuō)，我們用氧化亞鐵和二氧化鈦這些金屬元素含量分布的數(shù)據(jù)，來(lái)佐證那些熱的地方實(shí)際上是白天吸熱能力比較強(qiáng)的地方，也是鈦鐵礦含量比較高的地方;那些晚上比較冷的地方，實(shí)際上是石塊比較多的地方。

如果去過(guò)沙漠或沙灘，我們就會(huì)有一個(gè)感受，白天被太陽(yáng)曬得特別燙的石頭，晚上往往會(huì)變得冰涼。根據(jù)這些，我們就可以研究月球表面土壤的厚度，以及土壤的一些性質(zhì)。

神秘的月球背面

月亮的背面到底是什么樣子的？它跟正面真的不一樣，主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：第一，月亮背面的月殼更厚一點(diǎn);第二，月亮背面更古老一點(diǎn)，撞擊坑會(huì)更多一點(diǎn);第三，月亮背面的月海較少，整個(gè)月球上有22個(gè)月海，其中19個(gè)在月球正面，月球背面只有3個(gè)。

是什么原因造成了月球正面和背面的差異？這也是科學(xué)家想要探究的一個(gè)問(wèn)題。

整個(gè)太陽(yáng)系里面最大、最深的盆地叫艾特肯盆地。我們的“嫦娥四號(hào)”很快就要著陸在這個(gè)盆地里面的馮卡門撞擊坑，這個(gè)地方之前是沒有航天器著陸過(guò)的。最神奇的是，這個(gè)地方雖然最大、最深，卻沒有巖漿冒出來(lái)，所以，科學(xué)家希望研究出為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

為了能夠讓大家對(duì)月球產(chǎn)生更大的興趣，了解更多關(guān)于月球的知識(shí)，我制作了一幅月球全圖，希望大家每天晚上都可以通過(guò)這幅圖，去學(xué)習(xí)有關(guān)月亮的知識(shí)。

我覺得，科學(xué)家不僅要探索未知，更要傳播真知，這是科學(xué)家的兩大使命。大家也知道，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)在貴州省建設(shè)了一個(gè)全世界最大的天眼，它實(shí)際上是射電望遠(yuǎn)鏡，也是從微波波段來(lái)探測(cè)宇宙的。

在地球上探測(cè)宇宙，會(huì)受到地球上很多“噪聲”的干擾，所以，射電望遠(yuǎn)鏡收到的絕大部分聲音其實(shí)是“噪聲”。我們要通過(guò)“噪聲”來(lái)探測(cè)來(lái)自宇宙的聲音。如果是在月球背面，這些完全不足為慮。我們地球上的無(wú)線電“噪聲”根本沒有辦法到達(dá)月球的背面。所以，月球背面是一個(gè)無(wú)線電的寧?kù)o區(qū)，如果在那個(gè)地方架設(shè)射電望遠(yuǎn)鏡，我們就可以聽到宇宙呼吸的聲音，可以聽到宇宙中更微弱的信號(hào)。

科學(xué)家的使命是探索未知，我們也希望把探索未知的樂趣分享給大家，這就是我們傳播真知的過(guò)程。

人類對(duì)太空的探索將永不止步，謝謝大家。