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月球正反对比:背面为何千疮百孔?

2024-07-24科学

您眼前的这幅画面不是地球上的,而是从38万公里外传回的最真实的外星图像,展现的是人类首次在异星大陆驾驶车辆的场景。

在月球上驾驶的宇航员

阿波罗任务的遗留影像

此图实际上是阿波罗任务期间NASA拍摄的,展示了阿波罗宇航员们驾驶着从地球运送至月球的探测车在月表「疾驰」的情形,一位宇航员则在旁记录这一历史性时刻。通过阿波罗任务,人类开始真正探索这颗距离我们38万公里的星球,然而直到人类从月球各处获取的图像返回后,我们才意识到月球的实际情形与我们的预想大不相同。

月球的实拍图像

接下来请注意观察这张由探测器实拍的图像,它显示了距离我们38万公里的月球真实景象。仔细分析这幅图像,我们可以看到,这两幅都是月球的图像竟展示出巨大的差异。左侧的图像除了白色区域外,还包含许多暗色区域,而右侧的图像则几乎全是白色区域,并且在这些白色区域中散布着许多「环形」结构,这两幅图像究竟表达了什么,为何会有如此大的不同呢?

月球被地球「锁定」

地球观月

月球与我们相距38万公里,是距离我们最近的天体。因为月球与地球的距离「非常近」,并且二者的质量差异明显,导致月球受到地球的单方面潮汐锁定,意味着月球总是将同一面朝向地球。这种单向的潮汐锁定产生两个结果:首先,无论我们在地球的哪个地方,看到的都是月球的相同一面,从不会变化;其次,月球上能够看到地球的地区,尽管地球在自转,但地球始终固定在月球的正上方,不会移动。因此,人们习惯将月球的朝向地球的一面称为月球正面,背对地球的一面称为月球背面。

月球的两面

月球的正反面

回看我们刚刚的图像,我们会发现,左侧的图像是我们在地球上看到的月球正面,而右侧的图像是我们在地球上永远看不到的月球背面。虽然月球上不存在生命和海洋,但月球正面与背面的差异却非常显著。

月球正面的特点

月球正面

月球上的地形特征

首先我们来看月球正面,它主要由两种颜色构成:较亮的白色区域和较暗的灰色区域。白色区域主要由山脉和高地构成,这些地区主要由高地斜长岩形成,由于能反射更多太阳光,因此在地球上看这些区域会显得更亮。而灰色区域主要是「月海」,这些所谓的「月海」实际上是广阔的月球平原。由于古代科技不发达,人们误以为这些暗色区域是巨大的海洋,因此被命名为「月海」。尽管现在人类已知道这些「月海」并无水存在,但这一名称仍然被沿用至今。

月球背面的特点

月球背面

再来看月球背面,在没有探测器到达之前,人类曾猜测月球背面可能有外星人居住,或许存在着庞大的月球城市。然而在20世纪的探月任务中,我们发现月球背面与正面一样,是一片没有生命的寒冷荒地。

月球上的最大陨石坑

月球上的陨石坑

艾托肯盆地

不过,月球背面的地形与正面有很大不同,月球背面的地形崎岖不平,布满了大小不一的陨石坑,其中最著名的是位于南极的艾托肯盆地,这个盆地的直径约为2500公里,深度达到13公里,是月球上最大、最古老及最深的陨石坑。

月球的山脉与平原

除了陨石坑外,月球背面还有许多山脉,如著名的贝利环形山、牛顿环形山等。虽然月背也存在月海,但相比之下,月背的月海面积要小得多。通过当前的月球轨道器探测数据,科学家发现全月球共有22个月海,其中绝大部分位于月球正面,月球背面仅有3个,月球正面的月海占地面积约31.2%,而月球背面的月海仅占2.5%。

造成差异的原因

那么,究竟是什么原因造成了月球背面与正面有如此显著的差异呢?目前最普遍的解释是潮汐锁定。在宇宙中,大部分大质量天体都有稳定的轨道。但也有些小行星和陨石在宇宙甚至是恒星系中「横冲直撞」。当这些小天体靠近大天体时,就会被大天体的引力捕获,撞击到大天体表面,形成显著的陨石坑。由于月球正面向地球,它仿佛处于地球的保护之下,而月球背面由于缺少地球的保护,完全暴露在宇宙中,这导致月球背面的陨石坑比正面多。尽管这种说法可以解释为何月球背面有如此多的陨石坑,但它并未说明月球正面有广阔月海的原因。

月面平原的起源之一

陨石坑

最新的探测数据显示,月球靠近地球一侧的月壳平均厚度只有50公里,而远离地球一侧的平均厚度达到75公里。科学家推测,这种差异是由于月球形成初期及长期以来地球的引力影响所造成的,这可能是月球正面有广阔平原的一个原因。

未来的探索

月球

至今,月球仍然隐藏着许多秘密。尽管人类已对月球进行了广泛的探测和勘查,但月球对于人类而言依然是一个充满谜团和奇迹的存在,我们对月球的探索仅仅是开始。#深度好文计划#