月球的正面與背面

　　 迄今為止，人類共獲得月球巖石和土壤標(biāo)本837磅。站在地球上看月球，我們看到的是一個溫柔、潔白的世界。然而，宇航員踏上月球后，將看不到這個溫柔的潔白世界，映入他們眼中的，將是那些奇妙的月面巖石。月面巖石能夠給我們帶來諸如月球的年齡，月球的成因等這些訊息，通過對月面巖石的分析，我們可以破譯困擾我們的諸多謎團(tuán)。然而，這是理論上的推導(dǎo)。事實(shí)上，宇航員從月球帶回的巖石，為我們提供的完全是一些不可思議的物質(zhì)。我們對月球的疑問非但沒有通過巖石的研究而得到消解，反而使疑問增多了。美國加利福尼亞州科學(xué)技術(shù)協(xié)會的尤金·西邁卡博士是美國航空航天局與“阿波羅計(jì)劃”有關(guān)的地質(zhì)學(xué)問題首席發(fā)言人，他無可奈何地承認(rèn)“：（通過分析月面巖石），新增加的疑問比能回答的疑問多出幾十倍�！痹旅鎺r石的成分分析表明，月面巖石主要是由地球科學(xué)家和宇航材料研究家們夢寐以求的航天金屬構(gòu)成。主要成分由鈦、鉻、鋯等耐高溫、高強(qiáng)度，并具有極高防蝕性的金屬構(gòu)成。這些材料都是地球科學(xué)家建造宇宙飛船的首選。兩位蘇聯(lián)科學(xué)家瓦欣和謝爾巴科夫在分析月巖成分后宣布“：構(gòu)成月面巖石成分的金屬具有驚人的耐高溫抗沖擊性，在地球上可以用這種巖石作為電爐的爐襯。”當(dāng)然，人類絕不會將這837磅月巖標(biāo)本制成電爐爐襯出售，如果是那樣的話，也許只有比爾·蓋茨才買得起。“阿波羅”飛船宇航員最初從月球上帶回的是月面靜海的巖石標(biāo)本。對這些巖石進(jìn)行過分析的科學(xué)家們感到困惑。從靜海采集的巖石標(biāo)本經(jīng)分析后被確信，它們由熔巖凝固而成，由高強(qiáng)度的耐高溫的鈦類成分組成。而熔解這些金屬合金巖石必須要超高溫———至少需要攝氏4000度以上的高溫，否則無法奏效。對于怎么才能使月面達(dá)到如此高的溫度，科學(xué)家們始終難以置信，拿不出適當(dāng)?shù)慕忉尅２粌H如此，巖石成分分析表明，月球巖石標(biāo)本（只是隨意取回的幾塊）所含鈦金屬的量是地球上最優(yōu)質(zhì)鈦礦巖石含量的10倍；而且，它們不僅含鈦，還含有大量的同樣的耐高溫、耐腐蝕、對地球人來說非常稀有的金屬———鋯、釔、鈹?shù)取�——而這些金屬是人類已知的強(qiáng)度最高、最耐高溫的金屬。盡管這令人難以置信，但這的確是月面巖石標(biāo)本帶回的訊息。美國《科學(xué)》雜志：1969年8月即在“阿波羅”計(jì)劃首次載人登月成功，并帶回月球巖石標(biāo)本后不久，就宣布了這個發(fā)現(xiàn)，該號載文說：“在月球巖石中鈦、鋯等金屬的含量極豐，地球巖石是望塵莫及的，說它在宇宙中首屈一指恐怕也不過分�！痹趺唇鉀Q“達(dá)到過極高的溫度（以便使巖石熔化）”與“月球是個小小的冰冷世界”這對矛盾呢？月巖中的金屬賦予了科學(xué)家們這個神圣的使命。而對尤里博士來說，使之坐立不安的是新的資料的不斷發(fā)現(xiàn)。在實(shí)施“阿波羅計(jì)劃”之前，尤里曾經(jīng)宣稱，他能證明月球不可能噴發(fā)出火山性熔巖，因?yàn)樵虑虻摹皞�頭”太小了，不足以產(chǎn)生如此高的溫度。另一位久負(fù)盛名的、在科學(xué)分析領(lǐng)域里很有創(chuàng)見的地球物理學(xué)家羅斯·迪勒博士也持有同樣的觀點(diǎn)。他分析說：誰能想象出，將鈦加熱到如此高溫使其熔化，并覆蓋大小像得克薩斯州這么大的月海？而且誰能推測月球曾經(jīng)比地球的溫度還高？有些科學(xué)家認(rèn)為是月球火山的自然活動造成的異乎尋常的高溫。而另一些科學(xué)家認(rèn)為，來自宇宙空間的巨型隕石，小行星或彗星經(jīng)過對月面連續(xù)不斷地撞擊造成了極高的溫度。其中，英國曼徹斯特大學(xué)天文學(xué)系的斯德納克·柯帕爾就是持這種看法的科學(xué)家之一。然而“，撞擊熔化”的看法存在著嚴(yán)重的缺陷。問題之一就是，真的發(fā)生過波及月面1/3的巨大撞擊嗎？如果發(fā)生過這類撞擊事件，那么為什么月海背面沒有受到撞擊呢？在前文中，我們已經(jīng)介紹過，90%以上的月海都集中于月面，而月背只占到不是10%的月海。同時，由于月面正對著地球———正像我們每天從天空上看到的———這意味著，一切撞向月面的天體如隕石、小行星或彗星，首先必須經(jīng)過地球的引力場，而地球的引力場要強(qiáng)于月球的6倍，而地球的直徑又超過月球直徑的4倍！這意味著，月面是得到地球非常強(qiáng)大的保護(hù)的。美國宇航局天體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室通過計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)論：月背被天體撞擊的概率要大于月面10萬倍以上，但事實(shí)上，月面月海卻占月球的90%以上。這種因果倒置懸殊的解釋顯然不能令人信服。另外，如果在產(chǎn)生高溫的過程中含有放射性能量的話，那么在月球背面覆蓋著更厚月殼的區(qū)域，在大量熔巖流出時其中應(yīng)含有當(dāng)時產(chǎn)生的放射性元素，然而，令人失望的是（當(dāng)然是令“撞擊熔化”的看法持有者），在月球背面并沒有發(fā)現(xiàn)任何放射性元素的蹤跡。月球權(quán)威的科學(xué)家柯帕爾在1976年出版了《阿波羅登月后的月球》一書，書中幾乎列舉了當(dāng)時所有最新的與月球有關(guān)的發(fā)現(xiàn)和證據(jù)�？屡翣栐�持有“撞擊熔化”的觀點(diǎn)，但他后來完全推翻了自己的理論，將這一理論做了180°的改動。他終于承認(rèn)，“覆蓋著月海的熔巖，顯然不是由撞擊造成的高溫熔化的，因?yàn)槿蹘r中的各種成分毫無疑問是逐漸從月球內(nèi)部自然流出的，這種情況發(fā)生在撞擊月面之后很久�！彼�根據(jù)月球巖石的年齡和其他證據(jù)引出了這一結(jié)論，認(rèn)為“對玄武巖質(zhì)的月球熔巖的研究幾乎遍及整個月海，同樣有必要對月球內(nèi)部進(jìn)行調(diào)查”。與柯帕爾研究同一問題的很多科學(xué)家，在進(jìn)一步研究月球熔巖流出的機(jī)制時，又碰到更大難題，因?yàn)閺脑潞２杉�到的巖石樣本構(gòu)造表明，月球巖石要至少承受過深達(dá)月面下90英里的壓力。從地質(zhì)學(xué)角度來看，這些巖石發(fā)育得十分完善，這種深度比地球熔巖所處的深度還深。顯然，應(yīng)該有“某種能量”能夠把月面下90英里處的熔巖送出月面。除此之外，我們還發(fā)現(xiàn)，月面上曾產(chǎn)生過使巖石和鈦這類耐高溫金屬熔巖覆蓋到月面，形成月殼的高溫。我們可以尋找到一個確切的比喻，要產(chǎn)生月球熔巖所需的高溫，撞擊就像一柄木質(zhì)的錘，無論如何，也難以錘煉出鋼材的。接下來，讓我們再面向“火山”，看看月球是否存在這樣的火山活動，來制造月球堅(jiān)韌的月面外殼。目前，仍有很多科學(xué)家在不厭其煩地研討大量熔巖流出的能量是從哪里來的。果真，月海是月球內(nèi)部的自然火山活動形成的嗎？對于這個問題，美國加利福尼亞科學(xué)技術(shù)協(xié)會的杰拉德·瓦薩巴克博士也給予了相當(dāng)?shù)年P(guān)注。他的問題之一就是：我們有必要致力于理解這一過程，即為什么月球的熱能釋放殆盡后，火山活動就會停止？附帶的問題是，為什么形成巨大月海的大量熔巖能夠從月球內(nèi)部流出？如果存在月球活動的機(jī)制，那么它必然要給我們留下證據(jù)，證據(jù)之一便是，火山活動把月球內(nèi)部巖石熔化并將巖漿送至月面的過程中，月面上肯定有大量放射性元素的聚集。但根據(jù)美蘇的月球軌道探測器的探測，以及對月球巖石標(biāo)本的測試表明，這種可能性完全不存在。《科學(xué)美國人》雜志曾披露了一批巖石放射性測定結(jié)果，結(jié)果顯示，月面上發(fā)現(xiàn)的放射性元素的放射劑量已相當(dāng)衰弱。這表明，月球巖石不是迅速熔化并在短時間內(nèi)以巖漿形式擴(kuò)展到月海所在的區(qū)域。從這一點(diǎn)上說，也就完全推翻了月球內(nèi)部“火山活動理論”的全部答案。從事月球內(nèi)外殼厚度研究的蓋利·萊薩姆博士提出了一種設(shè)想：在月球背面引爆一個核裝置，這樣就可以調(diào)查振動在月球內(nèi)部是如何傳導(dǎo)的，如果發(fā)生了某種奇跡的話，那么這已在科學(xué)家的預(yù)料之中，但是許多科學(xué)家和科學(xué)刊物對此堅(jiān)決反對，使這個設(shè)想化為泡影。然而另一種奇跡發(fā)生了：1972年5月13日，一個巨大的隕石撞上月面，仿佛一下子炸響了200噸TNT炸藥。美國航空航天局的地震學(xué)家萊薩姆頗有感觸地說“：能碰上如此巨大的隕石真是奇跡！”利用這一天賜良機(jī)，以萊薩姆博士為首的美國航空航天局的科學(xué)家們終于有機(jī)會測量了月球外殼的厚度。數(shù)據(jù)表明，月球外殼的厚度至少在30英里以上，對美國航空航天局的科學(xué)家來說，這個結(jié)果足令他們目瞪口呆，用萊薩姆的話來說就是“比地球上所有大陸的平均厚度厚兩倍以上”。在對這次巨大隕石撞擊月面的資料進(jìn)行研究后，一些科學(xué)家得出結(jié)論說，月球不會形成類似火山活動那樣高的溫度。假如你是一位曾在電視中看到過那次史詩般月球探險的人，你一定能夠回想起來，宇航員們是如何焦急地用電鉆鉆探月面，而休斯頓飛行控制中心的科學(xué)家們又如何對月面的堅(jiān)硬程度大感吃驚和意外。當(dāng)時使用的電鉆，鉆頭使用的是人工合成的“黑金剛”，幾乎不存在它打不穿的物質(zhì)，但是，盡管宇航員們幾次拼盡全力向月面下鉆進(jìn)，但也只能打進(jìn)2-3英尺的深度。月殼的硬度給我們留下了深刻的印象，這種印象，與我們看到的火山熔巖簡直有著天淵之別。為什么月殼如此之厚，又如此之硬呢？又是用什么手段進(jìn)行的高溫“處理”呢？實(shí)際上直徑只有地球1/4的月球是不可能產(chǎn)生如此高的溫度的。我們又碰上了一個無法解答的難題。就算這么高的溫度自有產(chǎn)生的原因（當(dāng)然我們并不理解），那么對地球和月球外殼厚度相差懸殊，現(xiàn)代科學(xué)又該如何解釋呢？科學(xué)家們再一次陷入困惑。月亮的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，在地球引力影響下，自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期是一致的。因此，月亮永遠(yuǎn)只以半個球面對著地球。月亮的公轉(zhuǎn)軌道面和地球公轉(zhuǎn)軌道面有個交角，這就使月亮自轉(zhuǎn)軸的南端和北端，每月輪流地朝向地球，在地球上，有時能看到月亮的南極和北極以外的部分。實(shí)際上，地球上看到的月亮表面不只是半個球面，而是月亮表面的59%。還有其余的41%的月面（月亮的背面）呢？由于它始終背著地球，人們沒法瞧見，千百年來，對它一直是個猜不透的謎。真是眾說紛紜，莫衷一是。有人說，月亮的背面，重力可能要比正面大一些，也許有空氣和水的存在。有人預(yù)言說，可以斷定那里有一片環(huán)形山，既廣闊，又明亮。也有人說，地球北半球大陸多，南半球海洋多。月亮上可能也是這樣；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�！薄�——呈暗色的平原。1959年1月2日，前蘇聯(lián)發(fā)射的“月球1號”，于1月4日飛抵距月亮6000千米的上空，拍攝一些照片傳到了地球。1959年10月4日，前蘇聯(lián)又發(fā)射了“月球3號”自動行星際站。它于10月6日開始進(jìn)入繞月球的軌道飛行，7日6時30分，它已轉(zhuǎn)到月亮背面大約七千米的高空。當(dāng)時地球上看到的是“新月”。月球背面正是受太陽照射的白天，是照相的大好時機(jī)。當(dāng)行星際站運(yùn)行于月亮和太陽之間的時候，在40分鐘內(nèi)拍攝了許多不同比例的月球背面圖，然后進(jìn)行顯影、定影等的自動處理，而通過電視傳真把資料發(fā)回地球。這是有史以來拍攝到的第一批月亮背面的照片。從此，這個千年奧秘終于被揭開了。月亮的背面也是像正面一樣的半球，絕大部分是山區(qū)，中央部分沒有“�！�，其他地方雖有一些海，但是都比較小。背面的顏色比正面稍稍紅些�，F(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)繪制成一幅較詳細(xì)的背面圖，并且給那些背面的山和“�！�，按國際規(guī)定來命名。環(huán)形山以已故著名科學(xué)家名字為名的有：齊奧科夫斯基、布魯諾、居里夫人、愛迪生等。“�！庇欣硐牒：湍�斯科海等。有五座環(huán)形山用中國古代石申、張衡、祖沖之、郭守敬和萬戶五位科學(xué)家的名字命名。其中規(guī)模最大的是萬戶環(huán)形山，面積約六百平方千米，它位于南半球，夾在赫茨普龍與帕那（都是英國物理學(xué)家）兩座環(huán)形山之間。神秘的引人注目的環(huán)形山是怎樣形成的呢？1966年，美國“月球太空船2號”拍攝的照片，使人們能夠仔細(xì)地看清月面上那些大量錯落、形狀不一的圓丘，同美國西北部的圓丘相似。科學(xué)家認(rèn)為，它們是由月亮內(nèi)部熔巖向月面鼓涌形成的。現(xiàn)代科學(xué)儀器觀測的結(jié)果和宇航員帶回的月亮巖石所作的分析，使科學(xué)家得出這樣的假設(shè)：火山活動和隕星撞擊這兩種自然力量在月貌的形成中都有作用。許多圓丘和較小的環(huán)形山是火山活動中形成的，而那些大環(huán)形山是隕星撞擊月亮?xí)r造成的。