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月球探秘
1認(rèn)識(shí)月球“前明月光,疑是地上霜,舉頭望明月,低頭思故鄉(xiāng)。”李白的這首《靜夜思》,不知為多少代人所吟誦。它反映了詩(shī)人對(duì)皎潔月光的贊美,更抒發(fā)了游子的思鄉(xiāng)之情。古往今來,以月亮為題抒情感懷的文人墨客數(shù)不勝數(shù)?!版隙鸨荚隆钡墓适略诿耖g廣為流傳,可以說是家喻戶曉,婦孺皆知。每當(dāng)盛夏的夜晚,老奶奶總是一邊搖著扇子,一邊給小孫孫講述著這個(gè)古老的故事:巍峨的廣寒宮,寂寞無助的嫦娥,被吳剛砍了又長(zhǎng),長(zhǎng)了又砍的桂花樹,三條腿的哈蟆,會(huì)搗藥的小白兔,??。在古希臘的神話中,月亮女神的名字叫阿爾特彌斯,她不但有花一樣的容貌,而且武藝非凡,常常背著弓箭在山林中追捕獵物,所以又是狩獵女神。月球在我國(guó)古代詩(shī)文中有許多有趣的美稱:玉兔(著意登樓瞻玉兔,何人張幕遮銀闕——辛棄疾);夜光(夜光何德,死則又有?——屈原);素娥(素娥即月亮之別稱——《幼學(xué)瓊林》);冰輪(玉鉤定誰掛,冰輪子老轍——陸游);玉輪(玉輪軋露濕團(tuán)光,鸞珮相逢桂香陌——李賀);玉蟾(涼煙靄外,三五玉蟾秋——方干);桂魄(桂魄飛來光——賈島);顧菟(陽鳥未出谷,顧菟半藏身——李白);嬋娟(但愿人長(zhǎng)久,千里共嬋娟——蘇軾)。此外,月球還有許多別致的雅號(hào),如玉弓、姮娥、玉桂、玉盤、玉鉤、玉鏡、冰鏡、廣寒宮、嫦娥、玉羊等。月球起源的幾種假說自古以來,月亮在人們心目中的地位僅次于太陽。晴朗的夜晚,皓月當(dāng)空,令人生出無限的情思遐想,文人墨客更是賦予月亮許多的筆墨。北宋詞人蘇東坡《水調(diào)歌頭》中的“明月幾時(shí)有?把酒問青天。不和天上宮闕,今夕是何年?!保惶瞥?shī)人張若虛《春江花月夜》一詩(shī)中的“江上何人初見月,江月何年初照人”,都可稱得上是膾炙人口的詠月佳句。月球是離我們最近的一個(gè)天體,月球中心與地球中心的平均距離只有38.44萬公里,相當(dāng)于地球半徑的60倍,或相當(dāng)于9次多環(huán)球旅行的行程。月球的平均直徑是347.8公里,大約是地球直徑的1/4。月球的面積是3800萬平方公里,差不多是地球面積的1/14,比我們亞洲的面積略大一些。月球的體積是220億立方公里,地球的體積幾乎比它大49倍。月球的質(zhì)量大約等于地球質(zhì)量的1/81,也就是7350億億噸。月球的平均密度是每立方厘米3.34克,只及地球密度的60%,相比之下,月球不如地球瓷實(shí)。天文學(xué)家對(duì)月球的位置、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和物理性質(zhì)作了周密的研究,隨科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),又利用人造地球衛(wèi)星、無線電技術(shù)、激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)月球作了進(jìn)一步的測(cè)量和考察,取得了大量更新、更豐富的資料。盡管如此,對(duì)“月球起源”這個(gè)十分古老的問題,今天的天文學(xué)家仍然是眾說紛紜和語焉不詳。這也難怪,對(duì)生我們養(yǎng)我們的地球,人們研究了幾個(gè)世紀(jì),到現(xiàn)在不也照樣對(duì)它的起源知之甚少嗎?月球是怎樣形成的?撇開人類早期那些不著邊際的神話,如果將18世紀(jì)以來的月球起源假說歸納起來,可以分為三類,即同源說、分裂說和俘獲說。同源說同源說是最早出現(xiàn)的一種月球起源假說,它主張?jiān)虑蚝偷厍蚓哂邢嗤?/p>
2起源。18世紀(jì)法國(guó)天文學(xué)家布豐是這類起源說的最早代表。布豐認(rèn)為:太陽系的所有天體起源于一次彗星對(duì)太陽的猛烈碰撞所撞下來的太陽碎塊。稍后,德國(guó)的康德和法國(guó)的拉普拉斯提出了著名的太陽系起源的“星云說”,認(rèn)為月球和地球都是同一團(tuán)彌漫物質(zhì)形成的。這團(tuán)彌漫物質(zhì)的大部分形成地球,小部分形成月球,或者地球形成后剩余的物質(zhì)形成了月球。按照這種理論,地球的年齡和月球的年齡應(yīng)該不相上下。近年來,科學(xué)家對(duì)“阿波羅”宇航員們從月面采集的月巖樣品作了放射性年代測(cè)定。結(jié)果證明,月球形成的時(shí)間和地球形成的時(shí)間相同,即都形成于46億年前。在這一點(diǎn)上,同源說獲得了實(shí)驗(yàn)的支持。但同源說卻無法解釋為什么具有相同起源的地球和月球,在物質(zhì)組成上顯著的差異?它們的密度為什么不同?它也無法解釋,與太陽系其他行星的衛(wèi)星相比,月球所具有的一系列特征。譬如,其他衛(wèi)星與中心行星的質(zhì)量比都小于1/10000,而月球與地球的質(zhì)量比卻高達(dá)1/81,這在太陽系中沒有第二例。同源說顯然要對(duì)太陽星云中的地月形成區(qū)情況,做相當(dāng)多的規(guī)定才行。分裂說英國(guó)著名生物學(xué)家、“進(jìn)化論”創(chuàng)始人達(dá)爾文之子喬治·達(dá)爾文,是英國(guó)劍橋的一位天文學(xué)家。他在研究地——月間的潮汐影響時(shí),注意到由于潮汐作用,地球的自轉(zhuǎn)速度在逐漸變慢,月球在逐漸遠(yuǎn)離地球。他由此推斷月球在遠(yuǎn)古時(shí)一定離地球非常近。達(dá)爾文在1879年發(fā)表了題為“太陽系中的潮汐和類似效應(yīng)”的文章,提出月球在形成之前是地球的一部分。他認(rèn)為,在太陽系形成初期,地球還處于熔融狀態(tài)時(shí),地球的轉(zhuǎn)速相當(dāng)高,以致有一部分物質(zhì)被從赤道區(qū)甩了出去。后來,這部分物質(zhì)演化成為今天的月球,甚至還認(rèn)為太平洋就是月球分出去后留下的疤痕。有不少人支持達(dá)爾文的觀點(diǎn)。據(jù)計(jì)算,月球的物質(zhì)剛好能填滿太平洋。支持者們認(rèn)為,分裂出去的是上地幔物質(zhì),因此月球沒有地球那樣的金屬核,密度與地殼接近也就變得合情合理了。另外,現(xiàn)代激光測(cè)距定出月球每年遠(yuǎn)離地球5厘米,因而在遙遠(yuǎn)的過去,月球確實(shí)離地球近多了。但是,這個(gè)羅曼蒂克的假說也遇到了重重困難。譬如,馬爾科夫在研究太陽系中各天體時(shí),注意到天體的扁率與它的自轉(zhuǎn)速度、密度有關(guān)。要使地球上的物體在離心力作用下飛離出去,地球的自轉(zhuǎn)速度必須是現(xiàn)在的17倍。然而根據(jù)地—月系現(xiàn)狀和角動(dòng)量守恒定律,推算出的46億年前的地球自轉(zhuǎn)率并不是那么快。況且,如果月球是從地球上飛出去的,那么,月球的軌道應(yīng)該位于地球的赤道面上,而事實(shí)卻不是這樣。另外經(jīng)過研究證明,熔融狀態(tài)的地球根本不可能分出一部分物質(zhì)去。即使退一步說,月球是從地球分裂出去的,那么在剛分出去的時(shí)候,也一定會(huì)受到地球的引力作用而產(chǎn)生很大的潮汐,最后還是會(huì)重新落到地球上來的。再有,對(duì)太平洋底部的研究,證明它和其他海洋底部的結(jié)構(gòu)相同,由洋底沉積的厚度及沉積速度來看,太平洋的年齡只有1億年,和月球的年齡相差懸殊。俘獲說鑒于同源說和分襲說所遇到的困難,瑞典天文學(xué)家阿爾文提出了“俘獲說”。該假說認(rèn)為:月球和地球是在不同的地方形成的,一次偶然的機(jī)會(huì),地球把運(yùn)行到附近的月球俘獲,成為自己的衛(wèi)星。有人甚至干脆認(rèn)為月球就是被地球俘獲的小行星。這個(gè)頗富戲劇性的假說受到多數(shù)科學(xué)家的贊成,它很好地說明了地球和月球在物質(zhì)組成上的差異,和不同于太陽系其他衛(wèi)星的
3特征。然而和上述其他兩種假說一樣,俘獲說也有難以自圓共說的地方。首先是月球太大,地球俘獲如此之大的一個(gè)天體是很難想象的,即使能抓住,軌道也不會(huì)像現(xiàn)在這樣規(guī)則。上述三種月球起源假說,可以說各有千秋,都能或多或少地解釋月球的成分、密度、結(jié)構(gòu)、軌道及其他基本事實(shí)。從目前來看,除分襲說遇到致命的問題,似乎難以成立外,俘獲說和同源說這兩種假說究竟哪一種更合理一些,還無定論?,F(xiàn)有假說的困難,迫使天文學(xué)家不得不另辟蹊徑,提出新的起源假說?!按笈鲎病奔僬f美國(guó)科學(xué)家本茲、斯萊特里,以及卡梅倫,于1986年3月在美國(guó)休斯頓舉行的一次月亮和行星討論會(huì)上,提出了一個(gè)嶄新的、擺脫了上述三種假說框框的月球成因假說。該假說認(rèn)為:在太陽系早期,行星際空間有大量的“星子”,星子經(jīng)過碰撞、吸積而逐漸變大。大約在相當(dāng)目前地—月系統(tǒng)存在的空間范圍內(nèi),形成了一個(gè)質(zhì)量大約相當(dāng)于現(xiàn)在地球質(zhì)量9/10的原始地球,和一個(gè)火星般大小的天體。這兩個(gè)天體在各自的演化中,均形成了以鐵為主的金屬核和以硅酸鹽組成的幔和殼。由于這兩個(gè)天體相距不遠(yuǎn),一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),這兩個(gè)天體發(fā)生了碰撞,劇烈的碰撞不僅使地球的軌道發(fā)生了偏斜,而且使火星般大小的撞擊體碎裂,殼和幔受熱蒸發(fā),膨脹的氣體“裹脅”著塵埃飛離地球。這些飛離的物質(zhì)中還包括少量的地幔物質(zhì)。火星般大小的天體碰撞后,被分離的金屬核因受脹飛離的氣體阻礙而減速,被吸積在地球上。飛離的氣體塵埃受地球的引力作用,一部分處于洛希極限內(nèi),一部分落在洛希極限外,呈盤狀物出現(xiàn)。位于洛希極限外的物質(zhì)通過吸積,先形成幾個(gè)小天體,最后不斷吸積,像滾雪球似的,形成了月球。這一新的“大碰撞”假說,在某種程度上兼容了三種經(jīng)典假說的優(yōu)點(diǎn),并得到了一些地球化學(xué)、地球物理實(shí)驗(yàn)的支持。由于大碰撞假說認(rèn)為,月球是撞擊后飛離的物質(zhì)凝聚而成,這樣就不必要求月球的運(yùn)行軌道非要與地球赤道面重合不可。此外,由于月球的大小取決于飛離物質(zhì)的多少,因此也不必考慮為什么地、月的質(zhì)量比遠(yuǎn)大于其他行星和它的衛(wèi)星了。從物質(zhì)組成看,由于該假說認(rèn)為月球是由碰撞體和少量地幔組成的,這就了月球密度為什么較低,役有像地球那樣的金屬核。另外由于碰撞所產(chǎn)生的高溫使易揮發(fā)的元素蒸發(fā)掉,從而也解釋了月球上為什么富集難熔元素,而缺少易揮發(fā)元素。目前,大碰撞假說還未得到天文學(xué)家的普遍承認(rèn),需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。這需要做很多工作。天文學(xué)家無論是在討論經(jīng)典假說還是大碰撞假說時(shí),都把月球看做是地球的一顆衛(wèi)星,而不久前有人提出了一個(gè)新奇的觀點(diǎn),認(rèn)為月球原來是太陽系的一顆行星。月球行星論美國(guó)著名地球物理學(xué)愛拜塞爾在《地球》一書中提出:“近代太陽系形成學(xué)說確認(rèn)月球是個(gè)正統(tǒng)的行星。實(shí)際上地球和月球是一個(gè)雙星系統(tǒng)的關(guān)系,而絕不是從屬于地球的母子關(guān)系?!彼淖C據(jù)是:(1)在形成年代上,月球略早于地球;(2)地、月的直徑比和質(zhì)量比相差不多,衛(wèi)星與主體行星
4之間這樣大的比值在太陽系中“只此一家”;(3)地球?qū)儆陬惖匦行?,而類地行星除地球和火星以外,其他的都無衛(wèi)星;(4)月球并沒有繞著地球旋轉(zhuǎn),而是伴著地球?qū)D(zhuǎn)。在太陽系中,其他行星的公轉(zhuǎn)軌道都是比較光滑的圖形,唯有地球的公轉(zhuǎn)軌道是波浪般的圖形。月球行星論產(chǎn)生了一定的反響。一些天文學(xué)家對(duì)此持有異議,我國(guó)紫金山天文臺(tái)劉炎認(rèn)為,這個(gè)結(jié)論過于武斷了。他認(rèn)為,月球形成的年代是否早于地球至今尚無定論,而且即使我們承認(rèn)月球的“年歲”高于地球,也不能就由此推論月球不是地球的衛(wèi)星了。因?yàn)殛P(guān)于衛(wèi)星和中心行星的“年歲”是一種歷史上的月地關(guān)系,而月球是否是地球的衛(wèi)星,卻是一個(gè)衛(wèi)星的概念和定義的問題,是一種現(xiàn)實(shí)的月地關(guān)系。月球的質(zhì)量雖大,但還是在其作為地球衛(wèi)星所應(yīng)有質(zhì)量的合理范圍之內(nèi);而月球相伴地球“對(duì)轉(zhuǎn)”、地球軌道“波浪形”起伏,也完全符合力學(xué)規(guī)律,月球在它漫長(zhǎng)的演化史上很可能曾經(jīng)是一顆行星,但它現(xiàn)在確確實(shí)實(shí)是一顆衛(wèi)星。正像科學(xué)家所說的那樣,宇宙間只有未被認(rèn)識(shí)的事物,而絕沒有不可認(rèn)識(shí)的事物。隨著人們?cè)趯?shí)踐中認(rèn)識(shí)的不斷深化,月球是怎樣產(chǎn)生的,月球是行星還是衛(wèi)星這些問題,一定會(huì)弄清楚的。月球的奇輝月球表面既無大氣,也無水分,沒有風(fēng)霜雪雨,沒有江河湖海,更不要說鳥語花香的生命現(xiàn)象了。一句話,月球是個(gè)死寂的星球。但是,這并不意味著月面上什么變化都沒有發(fā)生過,它表面的輝光現(xiàn)象就是一例。月球表面有時(shí)突然出現(xiàn)某種發(fā)光現(xiàn)象,甚至還有顏色變化,它引起了天文學(xué)家們的興趣和關(guān)注。1958年11月3日凌晨,前蘇聯(lián)科學(xué)家柯茲列夫在觀測(cè)月球環(huán)形山的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)阿爾芬斯環(huán)形山口內(nèi)的中央峰,變得又暗又模糊,并發(fā)出一種從未見過的紅光。兩個(gè)多小時(shí)之后,他再次觀測(cè)這片區(qū)域時(shí),山峰發(fā)出白光,亮度比平常幾乎增加了一倍,第二夜,阿爾芬斯環(huán)形山才恢復(fù)原先的面目??缕澚蟹蛘J(rèn)為,他所觀測(cè)到的是一次比較罕見的月球火山爆發(fā)現(xiàn)象。他說,阿爾芬斯環(huán)形山中央峰亮度增加的原因,在于從月球內(nèi)部向外噴出了氣體,至于開始時(shí)山峰發(fā)暗和呈現(xiàn)出紅色,那是因?yàn)樵跉怏w的壓力下,火山灰最先沖出了火山口??缕澚蟹虻挠^點(diǎn)遭到了一些人的反對(duì),其中包括一些頗有名望的天文學(xué)家。他們承認(rèn)阿爾芬斯環(huán)形山的異常現(xiàn)象是存在的;但認(rèn)為不能解釋為通常的火山爆發(fā),而是月球局部地區(qū)有時(shí)發(fā)生的氣體釋放過程。在太陽光的照耀下,即使是冷氣體也會(huì)表現(xiàn)出柯茲列夫所注意到的那些特征。早在1955年,柯茲列夫就在另一座環(huán)形山——阿利斯塔克環(huán)形山口,發(fā)現(xiàn)過類似的異常發(fā)亮現(xiàn)象,他也曾懷疑那是火山噴發(fā)。1961年,柯茲列夫又在阿利斯塔克環(huán)形山中央觀測(cè)到了他熟悉的異?,F(xiàn)象,不同的是,光譜分析明確證實(shí)這次所溢出的氣體是氫氣。這類現(xiàn)象究竟應(yīng)該怎樣解釋呢?是火山噴發(fā)?還是氣體釋放?或者是其他什么現(xiàn)象呢?紅色斑點(diǎn)天文學(xué)家們還不止一次在月球面上發(fā)現(xiàn)神秘的紅色斑點(diǎn)。也是那個(gè)阿利
5斯塔克環(huán)形山,美國(guó)洛韋爾天文臺(tái)的兩位天文學(xué)家在觀測(cè)和繪制它及其附近的月面圖時(shí),先后兩次在這片地區(qū)發(fā)現(xiàn)了使他們驚訝的紅色斑點(diǎn)。第一次是在1963年10月29日,一共發(fā)現(xiàn)了3個(gè)斑點(diǎn):先是在阿利斯塔克以東約65公里處見到了一個(gè)橢圓形斑點(diǎn),呈橙紅色,長(zhǎng)約8公里,寬約2公里。在它附近的一個(gè)小圓斑點(diǎn)清晰可見,直徑約2公里。這兩處斑點(diǎn)從暗到亮,再到完全消失,大約經(jīng)歷了25分鐘的時(shí)間。第三個(gè)斑點(diǎn)是一條長(zhǎng)約17公里、寬約2公里的淡紅色條狀斑紋,位于阿利斯塔克環(huán)形山東南邊緣的里側(cè),出現(xiàn)和消失時(shí)間大體上比那兩個(gè)斑點(diǎn)遲約5分鐘。第二次他們觀測(cè)到奇異的紅斑是在1個(gè)月之后的11月27日,也是在阿利斯塔克環(huán)形山附近,紅斑長(zhǎng)約19公里,寬約2公里,存在的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)75分鐘。這次由于時(shí)間比較充裕,不僅有好幾位洛韋爾天文臺(tái)的同事都看到了紅斑,還拍下了一些照片。為了證實(shí)所觀測(cè)到的現(xiàn)象是確實(shí)存在的,他們還特地給另一個(gè)天文臺(tái)打了電話,告訴那里的朋友們趕快觀測(cè)月球上的異常現(xiàn)象,但故意沒有說清楚是在月球上的什么地方。得到消息的大文臺(tái)立即用口徑175厘米的反射望遠(yuǎn)鏡(那兩位洛韋爾臺(tái)的天文學(xué)家用的是口徑60厘米折射望遠(yuǎn)鏡)迸行搜尋,很快就發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)。結(jié)果是,兩處天文臺(tái)觀測(cè)到的紅斑的位置完全一致,說明觀測(cè)無誤。紅斑確實(shí)是存在于月面上的某種現(xiàn)象,而不是地球大氣或其他因素造成的幻影。這兩次色彩異?,F(xiàn)象都發(fā)生在阿利斯塔克環(huán)形山區(qū)域,而且都是在它開始被陽光照到之后不到兩天的時(shí)間內(nèi)??紤]到這些方面,有人認(rèn)為月面上出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)的現(xiàn)象可能并不太罕見,只是不知道它們于什么時(shí)間、在什么地區(qū)出現(xiàn),而且出現(xiàn)和存在的時(shí)間一般都不長(zhǎng),要觀測(cè)到它們就不那么容易了,需要具備較大和合適的觀測(cè)儀器,以及豐富的觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)和技巧,同時(shí)認(rèn)為這類現(xiàn)象可能與太陽及其活動(dòng)有關(guān)。另一種意見則認(rèn)為,這類變亮和發(fā)光現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,單是在阿利斯塔克環(huán)形山區(qū)域,有案可查的類似事件至少在300起以上,表明它們是由于月球內(nèi)部的某種或某些常存原因引起而形成的。1969年7月,首次載入登月飛行的“阿波羅11號(hào)”宇宙飛船,在到達(dá)月球附近和環(huán)繞月球飛行時(shí),曾經(jīng)根據(jù)預(yù)定計(jì)劃,對(duì)月面上最亮的這片阿利斯塔克環(huán)形山地區(qū)進(jìn)行了觀測(cè)。這座著名環(huán)形山的直徑約37公里,山壁陡峭而結(jié)構(gòu)復(fù)雜,底部粗糙而崎嶇。飛船指令長(zhǎng)阿姆斯特朗是從環(huán)形山的北面進(jìn)行俯視的,他向地面指揮中心報(bào)告說:“環(huán)形山附近某個(gè)地方顯然比其周圍地區(qū)要明亮得多,那里像是存在著某種熒光那樣的東西?!边z憾的是,宇航員們沒有對(duì)所觀測(cè)到的現(xiàn)象作進(jìn)一步的解釋。紅色發(fā)光現(xiàn)象就在洛韋爾天文臺(tái)的兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)阿利斯塔克環(huán)形山附近的紅斑時(shí),英國(guó)的兩位科學(xué)家注意到了另一個(gè)著名的環(huán)形山——開普勒環(huán)形山也存在類似現(xiàn)象。開普勒環(huán)形山在阿利斯塔克環(huán)形山東南方向,直徑約35公里,是帶有輻射紋的少數(shù)環(huán)形山之一。1963年11月1日,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的兩位研究人員,在拍攝開普勒環(huán)形山及其附近地區(qū)的照片時(shí),注意到就在這片地區(qū)內(nèi),在兩小時(shí)內(nèi)兩次出現(xiàn)了紅色發(fā)光現(xiàn)象,發(fā)光面積大得使他們驚訝,每次都超過了10000平方公里。他們從三個(gè)方面對(duì)這次有色現(xiàn)象提出了自己的見解。首先,他們指出持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)而面積那么大的發(fā)光現(xiàn)象,不可能由某種月球內(nèi)部原因造成,而
6應(yīng)該認(rèn)為是起因于太陽。其次,他們認(rèn)為,由于月球不存在大氣,月面受到紫外線、X射線、伽馬射線等全部太陽輻射的猛烈襲擊,這時(shí),月面的某些地方有可能被激發(fā)而發(fā)光,面積也可能比較大。再次,他們明確提出,開普勒環(huán)形山這兩次發(fā)光現(xiàn)象的根源在于太陽面上出現(xiàn)了耀斑。11月1日那天,太陽上出現(xiàn)了兩次規(guī)模不算大的小耀斑,它們的時(shí)間間隔與開普勒環(huán)形山的兩次紅色發(fā)光現(xiàn)象的時(shí)間間隔基本一致。兩位英國(guó)科學(xué)家的觀點(diǎn)比較新穎,但他們沒有得到廣泛的支持。如果他們把月面輝光現(xiàn)象與太陽耀斑聯(lián)系在一起的解釋是正確的話,那么,月球發(fā)光現(xiàn)象也該有周期性,而且在太陽活動(dòng)極大、耀斑出現(xiàn)較多的那些年份里,紅斑現(xiàn)象也應(yīng)該出現(xiàn)得更多、更頻繁。觀測(cè)表明,這樣的事從來沒有發(fā)生過。亮點(diǎn)位于月球明暗界線附近1985年5月23日,希臘的一位學(xué)者正在調(diào)試自己門徑為11厘米的折射望遠(yuǎn)鏡。當(dāng)時(shí)月球的月齡為4,也就是從月朔算起,大體上只過了4天的時(shí)間。在連續(xù)拍攝的7張?jiān)虑蛘掌校?張吸引了大家的注意,照片上出現(xiàn)了一個(gè)事先沒有預(yù)料到的清晰的亮點(diǎn)。經(jīng)過核查,亮點(diǎn)位于月球明暗界線附近的普洛克魯斯C環(huán)形山地區(qū)。對(duì)此,希臘學(xué)者提出了一個(gè)大膽的假設(shè)。他認(rèn)為:由于月面沒有大氣,被太陽照亮的月面部分的溫度,與沒有太陽照亮部分的溫度相差懸殊。當(dāng)太陽從月面上某個(gè)地區(qū)日出時(shí)也就是從那些正好處在明暗界線附近的地區(qū)日出時(shí),一下子從黑夜變?yōu)榘滋斓哪遣糠衷旅鏈囟妊杆偕?,從零?00多攝氏度升到100多攝氏度。強(qiáng)烈而迅速的溫度變化使得月球巖石脹裂開來,被封閉在巖石下面的氣體突然沖到月面,迅速膨脹,產(chǎn)生了明亮而短暫的發(fā)光現(xiàn)象。最近,美國(guó)的一位通訊工程師也提出了類似的看法。他曾檢測(cè)過一些從月球上采集回來的月球巖石標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)巖石中含有像氦和氬之類的揮發(fā)性氣體。他認(rèn)為,月巖熱破裂時(shí)釋放出來的電子能,完全有可能把揮發(fā)性氣體點(diǎn)燃,引起短暫的閃光現(xiàn)象。他還表示,他的設(shè)想并非毫無根據(jù)。據(jù)說,月球巖石在地面實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行人工斷裂時(shí),確實(shí)曾放出過小火花。過去也確實(shí)多次有人在月球明暗界線附近,發(fā)現(xiàn)過這類短暫的發(fā)光現(xiàn)象。但是,在得不到陽光的月球陰暗部分,也曾觀測(cè)到過這種閃閃發(fā)光現(xiàn)象。這又該如何解釋呢?短暫的現(xiàn)象早在1787年,英國(guó)著名天文學(xué)家赫歇耳就曾觀察到過月球表面的紅色輝光。最近這些年來,月球上的輝光、霧氣、彩斑現(xiàn)象似乎有所增加,這也許與觀測(cè)手段的發(fā)展有關(guān)。這些被稱為“月球短暫現(xiàn)象”的變幻現(xiàn)象,日益引起各國(guó)天文學(xué)家的關(guān)注。到目前為止,已經(jīng)記錄到的“月球短暫現(xiàn)象”數(shù)以千計(jì),也許其中的一部分是由于大氣干擾等原因造成的錯(cuò)覺或幻覺,但短暫現(xiàn)象的存在是否定不了的。這類短暫現(xiàn)象的范圍一般都不大,方圓一二十公里,平均持續(xù)時(shí)間一二十分鐘到半個(gè)來小時(shí),而且多數(shù)都發(fā)生在地質(zhì)年齡比較輕的那些環(huán)形山附近,譬如阿利斯塔克、阿爾芬斯等環(huán)形山,以及月面洼地的邊緣地區(qū)。應(yīng)該相信這決不是偶然的。至于這些短暫現(xiàn)象的原因是什么,一直是眾說紛紜,似乎是證據(jù)充分、
7很有說服力的火山噴發(fā)和火山活動(dòng)學(xué)說,也沒能得到多數(shù)人承認(rèn)。其中很致命的一點(diǎn)是:不論是地面觀測(cè)還是宇航員親臨月球的考察,都沒能找到新噴射出來的熔巖痕跡,也沒有看到月面局部面貌有所改變。前面提到的其他論點(diǎn),以及認(rèn)為是地球的潮汐作用觸發(fā)月震、月震轉(zhuǎn)而又使密封在月巖下面的氣體沖向月面等觀點(diǎn),那就更不完善了。有人把月球短暫現(xiàn)象稱做“變幻無常的月球現(xiàn)象”。說它“變幻無?!保从沉宋覀儗?duì)它的來龍去脈還不清楚,但事實(shí)真相總會(huì)有大白的一天,尤其是發(fā)生在離我們這么近的月球上的現(xiàn)象。月體腫瘤在人類對(duì)月球的一系列發(fā)現(xiàn)中,有這么一種奇怪的現(xiàn)象:月球體內(nèi)存在著不尋常的物質(zhì)瘤,而且不止一個(gè)。月球也會(huì)生病嗎?月球怎么會(huì)長(zhǎng)瘤子呢?這是什么類型的瘤子?就像醫(yī)生通過儀器給人體檢,發(fā)現(xiàn)病人體內(nèi)有變異的腫塊一樣,科學(xué)家們已經(jīng)確診,月球體內(nèi)有“腫瘤”。月球體內(nèi)的質(zhì)量瘤不是科學(xué)家用什么儀器給月球體檢發(fā)現(xiàn)的,而是根據(jù)月球?qū)@它運(yùn)動(dòng)的人造天體的引力變化推測(cè)出來的。1966年8月至1967年8月,美國(guó)為人類登月積極做準(zhǔn)備,先后共發(fā)射5個(gè)“月球軌道環(huán)行器”飛船。它們航行到月球后,成為環(huán)繞月球運(yùn)動(dòng)的人造月球衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)對(duì)月球近距離全面考察。“環(huán)行器”飛船在環(huán)繞月球運(yùn)動(dòng)的過程中,有時(shí)發(fā)生莫名其妙的抖動(dòng)和傾斜。這種令人擔(dān)憂的不正常運(yùn)動(dòng),引起宇航員的充分注意。他們偶爾地發(fā)現(xiàn),每當(dāng)“環(huán)行器”飛船接近月面的環(huán)形月海時(shí),便產(chǎn)生抖動(dòng)和傾斜。飛船與月面最近時(shí)有40多公里,難道這種奇怪的抖動(dòng)真與月海有什么關(guān)系嗎?月海表面非常平坦,它上面能有什么奇異的物質(zhì)呢?這或許是什么巧合?科學(xué)家們經(jīng)過嚴(yán)密的思考和多次驗(yàn)證,判定這和環(huán)形月海下面的物質(zhì)有關(guān)系,更進(jìn)一步說,和環(huán)形月海的形成有密切關(guān)系。科學(xué)家們肯定了這種對(duì)應(yīng)關(guān)系以后,進(jìn)一步思考的是:月海是怎樣形成的呢?月海下面有什么奇特的物質(zhì)嗎?到底是什么力量引起飛船抖動(dòng)呢?是什么波的干擾,還是什么光的作用?看來都不可能。最大的可能就是引力增強(qiáng)這個(gè)因素。接下來要繼續(xù)思考的問題是:為什么這些月海產(chǎn)生引力增強(qiáng)呢?很自然,月海下面應(yīng)有高密度的異常物體。這種物體在月球體內(nèi)就像“腫塊”一樣。因此,科學(xué)家們給這種物質(zhì)起了一個(gè)形象化的名字,叫月球質(zhì)量瘤。也有人稱之為重力瘤或聚積物。深藏在月球體內(nèi)數(shù)十億年的異物,沒有逃出科學(xué)家們的慧眼。這項(xiàng)意外發(fā)現(xiàn),對(duì)研究月球內(nèi)部結(jié)構(gòu),探索月表結(jié)構(gòu)的演化,特別是判別環(huán)形月海的形成都有直接幫助。對(duì)研究早期的太空環(huán)境,特別是地—月系空間環(huán)境更有重要意義。繞月飛行1968年,美國(guó)加利福尼亞理工大學(xué)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家謬?yán)?,根?jù)約9000個(gè)經(jīng)“環(huán)行器”飛船測(cè)過速度的點(diǎn),繪制出一幅月球重力場(chǎng)不平衡圖。通過研究,在月球正面發(fā)現(xiàn)6個(gè)環(huán)形月海下面存在質(zhì)量瘤。1969年,又在其他月海下發(fā)現(xiàn)7個(gè)質(zhì)量瘤。這些月海是:雨海、澄海、危海、酒海、濕海、史密斯海、洪堡德海、東海、中央灣和暑灣等。
8月球質(zhì)量瘤不僅影響著“環(huán)行器”飛船繞月飛行,同樣也影響其他環(huán)繞月球飛行的人造月球衛(wèi)星的運(yùn)行。只有對(duì)這種月球質(zhì)量瘤有比較確切的了解,才能準(zhǔn)確決定環(huán)繞月球的“??俊避壍?,使登月艙順利進(jìn)入橢圓著陸軌道。“阿波羅10號(hào)”飛船環(huán)繞月球飛行的主要任務(wù)之一,就是測(cè)出月球重力變換的狀況。為此,它繞月飛行了31圈,共61小時(shí)36分。現(xiàn)已查明,月球在一些方面表現(xiàn)為不對(duì)稱性。其中向著地球的一面發(fā)現(xiàn)了11個(gè)質(zhì)量瘤,背著地球的那面僅有2個(gè)質(zhì)量瘤。為什么會(huì)形成這種格局呢?現(xiàn)在還不清楚。“阿波羅15號(hào)”飛船的指令艙裝有激光測(cè)高儀。它測(cè)出月球的中心與它的幾何中心并不重合,質(zhì)量中心朝向地球一邊約2公里。還精確測(cè)出月面的高度,結(jié)果表明,月海比月陸平坦得多,也低得多。如史密斯海比相鄰高地低約4公里。對(duì)月球質(zhì)量瘤的探測(cè)和研究,為月質(zhì)學(xué)、月球飛行學(xué)、月球演化學(xué)和月球測(cè)量學(xué)提供了重要的信息。月海盆地要想揭開月球質(zhì)量瘤之謎,非得了解月海是如何形成的不可。像認(rèn)識(shí)地球表面結(jié)構(gòu)特征一樣,月面主要分兩大構(gòu)造單元,即月海和月陸。月海的主要特征是:月球表面共有22個(gè)月海,向著地球的月球正面有19個(gè),背面有3個(gè)。月球正面的月海面積約占半球面積的50%,背面的月海面積只占那半個(gè)球面的2.5%。大多數(shù)月海呈閉合的環(huán)形結(jié)構(gòu),周圍被山脈包圍著,山與海的形成有密切關(guān)系,月球質(zhì)量瘤就與這類月海相對(duì)應(yīng)。正面的月海多數(shù)是互相溝通的,形成一個(gè)以雨海為中心的更大的環(huán)形結(jié)構(gòu)。背面的月海少,而且小,同時(shí),都是獨(dú)立存在,沒有互通的。月背中央附近沒有月海。月背有一些直徑在500公里左右的圓形凹地,稱為類月海。正面沒有類月海。月海主要由玄武巖填充。根據(jù)月海的這些特征,科學(xué)家們可進(jìn)一步考查月海是如何形成的。早在19世紀(jì)末,美國(guó)地質(zhì)學(xué)家吉爾伯特就注意到月海的特征。他首先提出雨海的形成問題。他認(rèn)為雨梅是典型的環(huán)形月海。它是由外來的巨大隕石撞擊在月面上,將月球內(nèi)部巖漿誘出,大量巖漿漫布月面,而破碎的隕石物質(zhì)及月面物質(zhì)被拋向四周,形成環(huán)形月海。這就是吉爾伯特提出的“雨海事件”。據(jù)計(jì)算,這次事件的“肇事”隕石直徑約20公里,它以每秒2.5公里的速度撞擊月面。對(duì)月球考察的許多事實(shí)支持了吉爾伯特的觀點(diǎn),這也就是月海形成的外因論。美國(guó)“阿波羅14號(hào)”載入飛船的著陸點(diǎn),就選在雨海事件的噴射堆積物——弗拉·摩洛地區(qū)上。從這里采集的巖石樣品幾乎都有遭受過沖擊和熱效應(yīng)的明顯特點(diǎn)。雨海的面積約88.7萬平方公里,比我國(guó)青海省稍大一點(diǎn)。在22個(gè)月海中,雨海面積僅次于風(fēng)暴洋,居第二位。它和風(fēng)暴洋、澄海、靜海、云海、酒海和知海構(gòu)成月海帶。從地形的角度看,它是封閉的圓環(huán)形,四周群山環(huán)抱,屬典型的盆地構(gòu)造。從地勢(shì)的角度看,雨海地區(qū)非常復(fù)雜,極為壯觀。它囊括了月面構(gòu)造的諸多方面。因此,雨海區(qū)域很早就引起了天文學(xué)家們的興趣。從月海形成的外因論看,月面學(xué)家又找到一個(gè)最有說服力的典型沖擊盆地,它就是享有盛名的東海盆地。東海盆地主要在月球背面,直徑約1000公里。它的中央?yún)^(qū)是東海,東海直徑約250公里。人造月球衛(wèi)星拍下了清晰
9的東海和東海盆地的照片,充分顯示出東海外圍有三層山脈包圍,形成巨大的環(huán)形構(gòu)造區(qū)。與此同時(shí),也有些科學(xué)家認(rèn)為,環(huán)形月海是月球自身演化的產(chǎn)物。他們根據(jù)月海玄武巖年齡鑒定,推知月海玄武巖有5次噴發(fā)。大致時(shí)間是在距今39億年前至31億年前之間。月海形成的先后次序?yàn)椋壕坪!魏!獫窈!:!旰!獤|海。然而,上述提到的只是假說,還沒有形成定論。月海到底是如何形成的呢?還有待進(jìn)一步研究。月球質(zhì)量瘤是如何形成的呢?目前的看法也分內(nèi)因說和外因說兩個(gè)體系。內(nèi)因說認(rèn)為,外來的隕石對(duì)月面轟擊,誘發(fā)月球內(nèi)部密度較大的熔巖流出。我們已經(jīng)知道,月海是由比重為每立方認(rèn)厘米重3.2~3.4克的玄武巖組成。相比之下,月面高地主要由富含長(zhǎng)石的巖石組成,它們的比重小于每立方厘米2.9~3.1克??梢?,填充月海的熔巖遠(yuǎn)比月面高地的巖石密度大。月球正面環(huán)形月海又多,從而顯現(xiàn)出質(zhì)量瘤與月海共生的局面。那么,為什么非環(huán)形月海沒有與質(zhì)量瘤共生的對(duì)應(yīng)關(guān)系呢?持內(nèi)因論的月質(zhì)學(xué)家指出,這是因?yàn)榄h(huán)形月海流出的填充熔巖比非環(huán)形月海填充的熔巖厚很多。兩者只有數(shù)量上的不同,沒有本質(zhì)上的區(qū)別。主張外因論的月質(zhì)學(xué)家則認(rèn)為,環(huán)形月海都是由外來的隕石撞擊月面形成的。這些小天體的密度比初始的月殼密度要大。因此砸入月面形成體內(nèi)“腫瘤”。也就是說,質(zhì)量瘤是外來天體的殘余與月巖的混合物。誠(chéng)然,這些依然只是假說,月球質(zhì)量瘤還是一個(gè)未解之謎。月球在運(yùn)動(dòng)月球每天東升西落的周日視運(yùn)動(dòng)是地球自轉(zhuǎn)的反映。月球本身還在恒星間自西向東運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)是月球圍繞地球公轉(zhuǎn)的反映。如果在幾小時(shí)內(nèi)連續(xù)觀察月球相對(duì)于某一亮星的相對(duì)位置,就會(huì)覺察出月球不斷地向東移動(dòng):每小時(shí)大約移動(dòng)半度,每天移動(dòng)13°。經(jīng)過27.3217,即27日7時(shí)43分12秒,完成一次周期運(yùn)動(dòng)。由于太陽的引力作用,月球的軌道不斷在變化,白道和黃道的交點(diǎn)不斷地沿黃道向西(和月球公轉(zhuǎn)方向相反)移動(dòng),每年約19°4′。經(jīng)過18.6年,交點(diǎn)沿黃道運(yùn)行一周,所以月球每次公轉(zhuǎn)都沿著新的途徑。此外,月球軌道的偏心率、月球軌道拱線也在變化。月球在軌道上各點(diǎn)還有大小不同的加速度和減速度。所以,月球的運(yùn)動(dòng)是非常復(fù)雜的。位相變化月球的不同形狀叫作月球的位相。月球位相的變化是由于月球本身不發(fā)光??糠瓷涮柟夂驮虑驀@地球公轉(zhuǎn)造成的。月球繞地球公轉(zhuǎn)時(shí),它和地球、太陽的相對(duì)位置時(shí)刻在變化,月球被太陽光照亮的半面以不同的角度對(duì)著地球。從地球上看去,月球的形狀就發(fā)生了圓缺變化。當(dāng)月球走到太陽和地球之間,從地球看去,太陽、月球在同一方向,月球的黑暗的一面朝向地球,這時(shí)月球完全看不見,叫作朔。朔發(fā)生在陰歷的每月初一,經(jīng)過2天后,月球向東移動(dòng)了25°,從地球上可以看到月球被照亮半球的一小部分,這時(shí)月球呈現(xiàn)為月牙形,月牙的凸面向右,朝向太陽。在朔日后一周,月球向東移動(dòng)了1/4周,月球被照亮的半面?zhèn)葘?duì)著地球,即
10以亮半球的一半和暗半球的一半對(duì)著我們。這時(shí)可以看到月球圓面的半個(gè)月面,月球圓面的右半面是明亮的,這種月相叫作上弦,發(fā)生在陰歷的每月初七、初八。在這以后,月球繼續(xù)向東運(yùn)行,我們可以看見月球亮面的大部分;上弦之后一周,即陰歷每月的十五、十六,月球運(yùn)行到和太陽方向相反的益,月球亮面整個(gè)地朝向地球,我們就會(huì)看到圓圓的滿月,叫作望。望之后,滿月開始從右面虧,每天看見月球亮面的部分逐漸減小。在滿月后一周,到了下弦,(陰歷每月的二十二、二十一),月球又以亮半球的一半和暗半球的一半對(duì)著我們,但和上弦月相反,我們看見月球圓面的左半面是明亮的。下弦之后,月球明亮部分繼續(xù)虧,月球又成月牙形,月牙凸面向左朝向太陽(殘?jiān)拢?;最后,月球又運(yùn)行到朔的位置,再次看不見月球。朔之后,日落不久,月牙就出現(xiàn)在西方地平線附近。日期愈往后,月球離太陽愈遠(yuǎn),日落不久,月球出現(xiàn)在天空的西南方;上弦那一天,日落時(shí),上弦月出現(xiàn)在正南,子夜月球才下沒,前半夜可以看見月球;上弦之后,月球下沒時(shí)間越來越遲,前半夜以后的大半個(gè)夜晚可以看見月球;到了望日,日沒時(shí),月球升起,整個(gè)夜晚都可看到月球;下弦月,子夜時(shí)才升起,后半夜才能看到月球。以后,月球升起的時(shí)間越來越晚,殘?jiān)聞t在日出前才升起,黎明時(shí)月球出現(xiàn)在東地平線附近。月相變化周期,即從朔(望)到朔(望)的時(shí)間間隔叫作朔望月。朔望月比恒星月長(zhǎng),平均為29.5306天,即29日12時(shí)44分3秒。月球的自轉(zhuǎn)和天平動(dòng)我們看月球,月面總是呈現(xiàn)出同樣的外貌。即是說,月球在圍繞地球公轉(zhuǎn)時(shí),總是以同一面對(duì)著地球,這種現(xiàn)象的產(chǎn)生說明月球有自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),自轉(zhuǎn)方向與周期和地球公轉(zhuǎn)的方向與周期是相同的。由于月球自轉(zhuǎn)周期和地球公轉(zhuǎn)周期相等,所以從地球上只能看到朝向地球的半個(gè)月面,無法看到月球背面。在月球上,一晝夜大約等于一個(gè)月。為什么月球的自轉(zhuǎn)周期這么長(zhǎng)呢?這是由于地球?qū)υ虑虻囊绷﹂L(zhǎng)期作用的結(jié)果。地球的引潮力使月球向著地球的方向上隆起(潮汐),當(dāng)月球自轉(zhuǎn)時(shí),月球隆起部分受到地球的引力,仍然保持朝向地球,這種轉(zhuǎn)動(dòng)方向和月球自轉(zhuǎn)方向相反,這種作用叫潮汐摩擦。潮汐摩擦力在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)不斷作用著,逐漸使月球的自轉(zhuǎn)變慢,直到隆起部分永遠(yuǎn)朝向地球,這時(shí)月球的自轉(zhuǎn)周期等于月球的公轉(zhuǎn)周期。月球在圍繞地球公轉(zhuǎn)過程中,朝向我們的月面呈現(xiàn)出一處左右、上下的擺動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)叫作天平動(dòng)。由于天平動(dòng)現(xiàn)象的存在,公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)卻不是均勻的,在近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快,在遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)慢。月球公轉(zhuǎn)速度的這種變化就會(huì)使地球上的觀察者有時(shí)看見月面西邊緣之外的一小部分,有時(shí)能看見月面東邊緣之外的一小部分(經(jīng)度天平動(dòng))。月球的自動(dòng)軸不和公轉(zhuǎn)軌道垂直,而是成83°21′的傾角。在月球公轉(zhuǎn)過程中,月球自轉(zhuǎn)軸的北端和南端輪流朝向地球,這也會(huì)使地球上的觀察者有時(shí)能直接看到月球北極之外的一小部分,有時(shí)又能看到月球南極之外的一小部分(緯度天平動(dòng))。由于天平動(dòng)的現(xiàn)象,使我們看到的月面不只是一半,而是整個(gè)月面的59%,即整個(gè)月面的3/5。月面風(fēng)光千百年來,人們只是在地球上賞月。當(dāng)宇航員踏上了這個(gè)神秘星球的表
11面,一切都是那么新奇有趣。由于沒有大氣,聲音在月面上無法傳播,到處是一片寂靜。根本沒有嫦娥起舞的身影,更沒有廣寒宮可居住。這里不是什么天堂,而是滿目荒涼,沒有任何生命存在的現(xiàn)象。月球上沒有大氣,沒有水,也就沒有地球上的風(fēng)化、氧化和水的腐蝕過程。月面巖石猶如一部天書,記載著幾十億年來月球的演化和變遷。月球上現(xiàn)在的火山活動(dòng)、隕石撞擊、太陽風(fēng)和宇宙射線的直接輻射等,都可以從月巖和月壤中找到蹤跡。站在月球上,首先會(huì)感到月面天地狹小,沒有地球上天、地之間那么深遠(yuǎn)開闊,這是因?yàn)樵虑虻捏w積比地球小得多。站在月球上,一般人看到的月平視距只有2.5公里;而在地球上看到的地平視距離是5公里。在明亮的陽光照射下,月球到處是裸露的巖石和環(huán)形山的側(cè)影。從月面結(jié)構(gòu)中,我們可以見到起伏的山巒,崎嶇的高地,廣闊的平原,深長(zhǎng)的溝壑,險(xiǎn)峻的山脊和斷崖。整個(gè)月面覆蓋著一層碎石粒和浮土。到處千瘡百孔。月面天空中巨大的蔚藍(lán)色的星球,光色皎潔,美麗而又親切,它就是人類的搖籃——地球。在這里見到地球時(shí),應(yīng)是抬頭望地球,倍感思故鄉(xiāng)。地球上被太陽照亮的白天部分和黑夜部分顯得十分明顯。在月球上看到的地球也有類似地球上看到的月球一樣的位相變化。在陽光照射下,地球上淡藍(lán)色的大氣層里繚繞著片片白云。深藍(lán)色的是海洋,褐色的是陸地,覆蓋著白色冰雪的是極地。在月球上見到的地球圓面,要比在地球上見到的滿月大14倍。再加上地球大氣反射陽光的本領(lǐng)很強(qiáng),因此,在月球上見到的地球要比在地球上見到的滿月明亮80多倍。可以想象,在地光之下看書是不成問題的。還有一種奇特的現(xiàn)象,那就是在月球上看到地球的地方,只要觀測(cè)者不動(dòng)。會(huì)覺得地球總在天空中,沒有升起和落下的現(xiàn)象,基本上不動(dòng)。為什么會(huì)有這種現(xiàn)象?前面已經(jīng)講過了,這是因?yàn)樵虑蚩傄酝幻鎸?duì)著地球的緣故。在月球上看到的星星和太陽也是基本不動(dòng)嗎?不。月球有自轉(zhuǎn),但是自轉(zhuǎn)很慢,星空沿著和月球自轉(zhuǎn)方向相反的方向緩慢移動(dòng)。星星和太陽都是有升有落的。月球上的一晝夜相當(dāng)于地球上的29.5天。因?yàn)樵虑蛏蠜]有光,天空永遠(yuǎn)是一片漆黑,太陽和星星可以同時(shí)出現(xiàn)。星光一點(diǎn)也不閃動(dòng)。陽光要比地球上強(qiáng)烈得多。這里還沒有云霧,沒有晚霞和曙光;沒有風(fēng)、雨、雷、閃電,永遠(yuǎn)是晴天,因此在這里天氣預(yù)報(bào)是沒有意義的。在月球上看到的星座和在地球上看到的星座沒有什么變化。但是在地球上看到的北極星在月球上卻失去了意義。另外,在月球上不能用指南針辨別方向,因?yàn)樵虑虻拇艌?chǎng)非常微弱。那么,宇航員靠什么辨別方向呢?從目前看,宇航員是根據(jù)日晷儀被太陽投出的影子推算方向的。月球是離地球最近的天體,它是圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的、唯一的天然衛(wèi)星,與地球的平均距離為384401公里。月亮繞地球的公轉(zhuǎn)軌道為橢圓形,其近地點(diǎn)平均距離為363300公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)平均距離為405500公里。月亮比地球小,3直徑是3476公里,大約等于地球直徑的。月球的表面面積大約是地球表面1111積的,比亞洲的面積還稍小一些;它的體積是地球的;物質(zhì)的平均密1481
123度為每立方厘米3.34克,只相當(dāng)于地球密度的。月球上的引力只有地球的51,也就是說,6公斤重的東西到了月球上只有1公斤重了。人在月面上走,6身體顯得很輕松。月球從里到外分為三層:月核、月幔和月殼。月核的直徑只有幾百公里,溫度約1000攝氏度;月幔厚約1000公里不足;最外層月殼平均厚60~65公里。月球表面崎嶇不平,從大的構(gòu)造來分,主要有陸區(qū)和月海。所謂月海,其實(shí)就是我們從地球上看到的暗色的區(qū)域,主要由玄武巖組成。因?yàn)樾鋷r的反射率平均只有6%,當(dāng)陽光照射時(shí),它吸收了94%的陽光,所以看上去比周圍月陸區(qū)要暗一些。月海就是月球上廣大的平原或開闊地?,F(xiàn)在已知整個(gè)月球表面有22個(gè)月海。其中向著地球這面有19個(gè)月海。它們是:風(fēng)暴洋、雨海、澄海、靜海、豐富海、酒海、危海、冷海、史密斯海、云海、汽海、濕海、洪堡德海、蛇海、泡海、浪海、界海、地海和知海。月球背面有3個(gè)月海:東海、莫斯科海和智海。向著地球這面的月海約占這半球面積的1/3,最大的是風(fēng)暴洋和雨海。月球背面的月海少而小,只占月球背面面積的2.5%。月陸是月面隆起的古老的高地,平均高出月海2~3公里。對(duì)著地球這半球上的月陸占這半球應(yīng)積的70%。月球背面的月陸則占另一半球面積的97.5%。月陸主要由淺色的斜長(zhǎng)巖組成。月陸的反光率約為17%,因此看上去要比月海明亮得多。有幸通過天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)月球的人,首先感到奇怪的是月面上分布許多大人小小的“氣泡”似的環(huán)形結(jié)構(gòu)。仔細(xì)再看,它們類似地球上的火山口,叫環(huán)形山。它們分布極廣,大小差別很大。月面上有的區(qū)域環(huán)形山非常密集,有的環(huán)形山還有重疊的結(jié)構(gòu),大多數(shù)環(huán)形山都以地球上著名的科學(xué)家的名字命名。如哥白尼環(huán)形山、第谷環(huán)形山、牛頓環(huán)形山等。月球背面還有以我國(guó)古代著名科學(xué)家的名字命名的環(huán)形山。它們是:張衡環(huán)形山、祖沖之環(huán)形山、郭守敬環(huán)形山、萬戶環(huán)形山和石申環(huán)形山。月面上也有許多高大的山系。它們用地球上著名的山脈名字命名。如在南海地區(qū)有陡峭的高加索山脈、亞平寧山脈和阿爾卑斯山脈。在月面結(jié)構(gòu)中,還有灣、湖、月谷、月溪、斷裂和輻射紋等結(jié)構(gòu)。月球是地球的近鄰,它在很多方面確實(shí)類似地球,但是,月球表面由于沒有大氣,沒有水,沒有生物,被太陽照射的地方溫度高達(dá)12℃,沒有被太陽照到的地方又下降到-180℃;月面直接受到流星體、太陽風(fēng)和宇宙線轟擊和強(qiáng)輻射;月球上的白天和黑夜各相當(dāng)于地球上的兩個(gè)星期。這些月面環(huán)境狀況,使得整個(gè)月面既保存了各個(gè)演化時(shí)期的原始風(fēng)貌,也保留著遭受太空物質(zhì)侵襲的痕跡。同時(shí),月球向著地球的一面和背著地球的一面盡管有差異,但是差別不大。千姿百態(tài)的月面結(jié)構(gòu)正靜候著地質(zhì)學(xué)家和地理學(xué)家們的光臨。也許你和他就是這項(xiàng)事業(yè)的開路者或繼承人。月球作為地球的近鄰,作為人類即將進(jìn)行全面考察和開發(fā)的第二個(gè)天體,我們應(yīng)對(duì)它表面環(huán)境有比較詳細(xì)的了解?,F(xiàn)將月球朝向地球這一面的月貌特征介紹于下。東部的山和“?!?/p>
13按國(guó)際統(tǒng)一規(guī)定,月球上的方向與地球上相同:上北下南,左西右東。所謂月球東部,自然就是向著我們這一面的右邊。憑直接觀察,人們可以發(fā)現(xiàn)月球東部的兩個(gè)特點(diǎn):東部的“?!北任鞑康摹昂!泵娣e小,而東部的“?!被旧戏稚⒊梢粔K一塊的,很像地球上的盆地;東部比西部要顯得明亮一些。實(shí)測(cè)結(jié)果也是如此,若以滿月的亮度為100的話,上弦月為8.3,下弦月為7.8。復(fù)雜的地形:月球東部的地形和地勢(shì)是錯(cuò)綜復(fù)雜的。月?;旧隙荚诔嗟栏浇较騼蓸O,地勢(shì)越高,環(huán)形山越多。在東部共有三條山脈,澄海東側(cè)的金牛山脈、豐富海與酒海之間的比利牛斯山脈和澄海與汽海之間的海碼斯山脈。這些山脈都環(huán)繞著月海,和月海構(gòu)成統(tǒng)一的演化單元;澄海和靜海之間的阿格厄斯山,高達(dá)幾千米,形成澄海和靜海的分水嶺;酒海南部的阿爾泰峭壁長(zhǎng)達(dá)幾百公里,是月面最長(zhǎng)的峭壁,很像酒海的外“堤”;科希峭壁則像是從靜海東延伸到靜海中的“棧橋”。還有兩條月溪,連結(jié)靜海和中央灣的阿里亞3代斯月溪,靜海西側(cè)的海帕塔月溪;四個(gè)海角,澄海和靜海之間的阿切魯西亞海角。一條月谷,在豐富海之南的環(huán)形山之間的勒伊塔月谷,長(zhǎng)約500公里,寬約20公里,是月面最長(zhǎng)的月谷。兩個(gè)湖,澄海東北的死湖與夢(mèng)湖。死湖的面積約兩萬平方公里;有一些比較著名的環(huán)形山帶有輻射紋,如:朗格林諾斯環(huán)形山,直徑約為130公里,輻射紋長(zhǎng)約1500公里;捷奧菲勒斯環(huán)形山,直徑約100公里,底部平坦,輻射紋長(zhǎng)約1000公里;弗涅里厄斯環(huán)形山,直徑約20公里,輻射紋長(zhǎng)約200公里;斯梯文環(huán)形山,直徑25公里,輻射紋長(zhǎng)約600公里。在東部邊緣主要有高斯環(huán)形山、尼玻環(huán)形山、吉爾伯特環(huán)形山、洪堡德環(huán)形山、李約環(huán)形山等。這些環(huán)形山有時(shí)可見,有時(shí)隱約到月球背面。在靜海里的西北部有三個(gè)環(huán)形山,靠近澄海的是普林尼斯環(huán)形山,它的南面有羅斯萊山和阿拉果環(huán)形山。從這三個(gè)環(huán)形山的外形看,都是在靜海形成后出現(xiàn)的,屬于較年輕的環(huán)形山。與此相反,在酒海最南端的弗拉卡斯托特里斯環(huán)形山是一個(gè)古老的環(huán)形山,它的環(huán)壁成鋸齒形,并且有一部分環(huán)壁已被酒海熔巖物質(zhì)掩埋,類似雨海西北部的虹灣。酒海被比利牛斯山脈和阿爾泰峭壁所圍,有的月面學(xué)家認(rèn)為,酒海周圍的“沉陷”地形,過去曾是一個(gè)直徑1000公里以上的巨大類月海,后來一部分被熔巖覆蓋,這就是酒海,一部分周壁就是阿爾泰峭壁和比利牛斯山脈?!昂!钡奶卣鳎簴|部月海的特征第一是海的數(shù)量多。月球向著我們這面共有19個(gè)月海,東部占12個(gè);第二是獨(dú)立的海多。除靠近月面中部的澄海、靜海和酒海相通相連外,其他9個(gè)月海都是孤居一地;第三是海的總面積比西部小。大約190萬平方公里,還不到風(fēng)暴洋面積的一半;第四是海的分布廣;第五是有“時(shí)隱時(shí)現(xiàn)”的海。由于月球的經(jīng)天平動(dòng)影響,地處東海緣的界海、史密斯海、洪堡德海和南海,有時(shí)可見,有時(shí)看不見;第六危海外形呈六邊形。從“界海”談經(jīng)天平動(dòng):所謂“界?!?,就是因?yàn)樗靥幙梢娒婧捅趁嬷g的投影線上。長(zhǎng)期對(duì)月球進(jìn)行觀測(cè)就會(huì)發(fā)現(xiàn)它“時(shí)隱時(shí)現(xiàn)”,由此賦予“界?!敝Q。其實(shí),何止界?!皶r(shí)隱時(shí)現(xiàn)”,凡是在這個(gè)經(jīng)度范圍內(nèi)的月面都是如此。為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象呢?這要從月球的運(yùn)動(dòng)談起。由于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓的,因此它的公轉(zhuǎn)速度是不均勻的。而它自轉(zhuǎn)的角速度基本上是均勻的,這樣,就產(chǎn)生了從地球上看去,月球在左右方向上的視面有些微小
14的變化。這種現(xiàn)象叫月球的經(jīng)天平動(dòng)。由于經(jīng)天平動(dòng)的存在,使我們對(duì)月面在東西邊緣上,最大時(shí)可多看到7°45′。這種變化周期為一個(gè)近點(diǎn)月。伽利略在觀測(cè)月面時(shí)就發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象。1645年,意大利月面學(xué)家里希奧利所繪的月面圖,清楚地表示出天平動(dòng)效應(yīng)。對(duì)于天文愛好者來說,如果通過天文望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)期細(xì)致地觀測(cè)月面,必定能看到這種現(xiàn)象。對(duì)月面東部的探測(cè):1969年7月21日,美國(guó)的“阿波羅”11號(hào)載入宇宙飛船的登月艙降落在靜海西南部靠近赤道的地方(東經(jīng)23°26′,北緯0°41′),揭開了人類親臨月球探索的新紀(jì)元。在靜海著陸點(diǎn)采回月壤和月塵。根據(jù)研究,這里的巖石年齡在34億~37億年,為月面中等巖石年齡。樣品表明:這里沒有含水的礦物質(zhì);這些表面物質(zhì)是受沖擊產(chǎn)生的;鈦鐵礦的含量比地球上大多數(shù)的玄武巖要高;在石屑碎塊中發(fā)現(xiàn)一種新硅酸鹽礦物——命名為“靜海石”。這是月海玄武巖晚期結(jié)晶作用的產(chǎn)物。1972年12月11日,“阿波羅”17號(hào)載入宇宙飛船的登月艙,在澄海東南高地著陸(東經(jīng)30°45′,北緯20°10′),這是人類到達(dá)月球最東面的地區(qū)。在著陸的兩名宇船員中,有一位是美國(guó)哈佛大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家施米特。他們乘月球車在月面上活動(dòng)3次,共22小時(shí)5分,是6次“阿波羅”宇宙飛船登月中,在月面活動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的一次,帶回115公斤巖石樣品。1970年9月20日,前蘇聯(lián)無人駕駛的“月球”16號(hào)自動(dòng)探測(cè)器降落在豐富海,取回100克月壤樣品;1972年2月21日,無人駕駛的“月球”20號(hào)在豐富海東北山區(qū)著陸,取回50克月壤;1976年8月18日,無人駕駛的“月球”24號(hào)在危海著陸,取回月壤170克。由此可見,前蘇聯(lián)主要是集中力量對(duì)月球東部海區(qū)進(jìn)行探索。中部的“特區(qū)”所謂月球中部是這樣劃分的:在南、北緯20°和東、西經(jīng)20°之間的月面,即東西和南北各1200公里的月輪中心區(qū)。所以稱這里為“特區(qū)”,一是因?yàn)檫@里是月輪東西南北四個(gè)半球特征的交織地區(qū),地形和地勢(shì)更為錯(cuò)綜復(fù)雜,月陸、月海、山系、月灣、月溪、直壁、峭壁以及年輕和年老的環(huán)形山應(yīng)有盡有;二是這里有月面坐標(biāo)的起算點(diǎn);三是與月輪的其他部分相比,這時(shí)的地形和地勢(shì)基本上都以正面朝向地球;四是這里是人類直接探索最多的區(qū)域。地形和地勢(shì):在月球中部的北面,地形復(fù)雜,地勢(shì)險(xiǎn)峻。月球上最長(zhǎng)的阿爾卑斯山脈和海碼斯山脈構(gòu)成“人”字形從正北伸向這里。兩座大山之間夾著一塊平原,就是汽海。汽海的面積大約是5萬平方公里,是月面中央?yún)^(qū)唯一獨(dú)立的月海。阿爾卑斯山脈是風(fēng)暴洋和汽海之間的屏障;海碼斯山脈是澄海和汽海的分水嶺。汽海之南和中央灣相通,中央灣又與它西部的暑灣相連,它們都是風(fēng)暴洋伸向中部陸地的海域。中央灣,顧名思義它地處月輪的中心區(qū)。希金努斯月溪處在中央灣和汽海之間的海面上,長(zhǎng)約200公里,寬約5公里。長(zhǎng)約230公里,寬約5公里的阿里亞代斯月溪使中央灣與東部的靜海隔陸相連。中央灣的東部和南部全是陸地?!疤貐^(qū)”西部海岸的海陸交錯(cuò),形成許多灣、角、島與半島等地形。就整個(gè)中部地勢(shì)來說,構(gòu)成了東高西低的月貌。著名的環(huán)形山:這里的環(huán)形山雖然不多,但是環(huán)形山的類型不少,“老中青”俱全。托勒密環(huán)形山:這是以古希臘著名的天文學(xué)家托勒密(約90~168年)
15的名字命名的。它位于南部高地上,直徑約150公里,環(huán)壁高2400米,屬于較為古老的環(huán)形山。通過天文望遠(yuǎn)鏡看去,它像一個(gè)巨大的環(huán)形盆地,里面十分平坦。然而在最佳的觀測(cè)條件下,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它上面有幾百個(gè)小的環(huán)形山,直徑都在600米以上。很明顯,這些小環(huán)形山都比托勒密環(huán)形山年輕,屬于后生的“小字輩”。有人推測(cè),托勒密環(huán)形山形成的時(shí)代,為月面大多數(shù)環(huán)形山形成的時(shí)期。阿爾芬斯環(huán)形山:這是以西班牙一位熱愛天文學(xué)的國(guó)王阿爾芬斯(1223~1284年)的名字命名的。直徑約120公里,環(huán)壁高2730米,緊挨在托勒密環(huán)形山的南側(cè)。阿爾芬斯環(huán)形山的底部有中央丘,右邊有兩條像月溪似的裂縫。在1955、1957、1958、1961、1963、1969年曾有人觀測(cè)到阿爾芬斯環(huán)形山有明暗和色彩的變化。這是由于該環(huán)形山有火山活動(dòng),從月球內(nèi)部噴出的氣體而形成的。最有意義的是1958年11月2日至3日的夜間,前蘇聯(lián)天文學(xué)家科齊列夫在克里米亞天體物理天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)阿爾芬斯環(huán)形山的中央丘有明暗變化,并立即拍下了它的光譜照片。這說明月球并不是一個(gè)“平靜”的世界,而是一個(gè)仍有火山活動(dòng)的天體。喜帕恰斯環(huán)形山:這是以古希臘的天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家喜帕恰斯(約公元前190~公元前125年)的名字命名的。位于托勒密環(huán)形山的東北方,直徑150公里,和托勒密環(huán)形山的大小差不多,但是它的環(huán)壁較高,為3300米。阿爾巴泰尼環(huán)形山:這是以阿拉伯天文學(xué)家阿爾巴泰尼(850~929年)的名字命名的。位于托勒密環(huán)形山之東,喜帕恰斯環(huán)形山之南。直徑136公里,具有明顯的中央丘,環(huán)壁非常明顯。環(huán)壁內(nèi)的西側(cè),有一個(gè)較小的環(huán)形山,叫克萊思環(huán)形山。這是以德國(guó)月面學(xué)家克萊恩(1844~1914年)的名字命名的,直徑44公里,環(huán)壁高1460米。弗拉馬利翁環(huán)形山:這是以法國(guó)天文學(xué)家和天文普及家弗拉馬利翁(1842~1925年)的名字命名的。它位于托勒密環(huán)形山之北,非??拷旅娴闹行狞c(diǎn),直徑75公里。這個(gè)環(huán)形山本身沒有什么可引人注意的地方,然而在它的西環(huán)壁上有一個(gè)小而清晰的環(huán)形山,它就是素有盛名的默斯丁A環(huán)形山。默斯丁A環(huán)形山:它的精確位置為西經(jīng)5°09′50″,南緯3°10′47″。直徑13公里。環(huán)壁高2700米,并具有50公里長(zhǎng)的輻射線,是一座年輕型的環(huán)形山。它清晰明亮的外形像鑲在弗拉馬利翁環(huán)形山的一顆珍珠。人們常借助它來定月面坐標(biāo)的中心點(diǎn)。默斯丁環(huán)形山:這是以丹麥的政治家默斯?。?759~1843年)的名字命名的。它位于默斯丁A環(huán)形山的北面,直徑26公里,高2700米。拉蘭德環(huán)形山:這是以法國(guó)天文學(xué)家拉蘭德(1732~1807年)的名字命名的。位于弗拉馬利翁環(huán)形山之西的風(fēng)暴洋洋面上,直徑24公里,環(huán)壁高2600米,有直徑320公里的輻射線,也屬于年輕型的環(huán)形山。赫歇耳環(huán)形山:這是以英國(guó)著名的天文學(xué)家W·赫歇耳(1738~1822年)的名字命名的。位于托勒密環(huán)形山的正北,這兩座環(huán)形山的環(huán)壁有一部分緊緊連在一起,直徑41公里,和托勒密環(huán)形山相比,顯得很小。然而它峻峭突起,環(huán)壁高3800米。對(duì)中央?yún)^(qū)的探測(cè):為了實(shí)現(xiàn)登月計(jì)劃,美國(guó)航宇局于1960~1961年就提出兩項(xiàng)對(duì)月球不載人的空間探測(cè)計(jì)劃。這就是后來發(fā)射的“徘徊者”號(hào)和“探測(cè)者”號(hào)探測(cè)器,從1961年8月至1965年3月,共發(fā)射9個(gè)“徘徊者”探
16測(cè)器,其中第6、7、8號(hào)降落在中央?yún)^(qū)的兩旁,9號(hào)降落在阿爾芬斯環(huán)形山內(nèi),因此它捷足先登,成為第一個(gè)直接探測(cè)環(huán)形山內(nèi)的人類使者?!芭腔舱摺?號(hào)發(fā)回5814幅近距月面照片,具有很高的清晰度,比用地球上最好的天文望遠(yuǎn)鏡拍照的月面要清晰2000倍。從1966年5月至1968年1月,美國(guó)又發(fā)射了7個(gè)“探測(cè)者”號(hào)探測(cè)器,主要是為載人登月飛船解決軟著陸的問題。這其中有3個(gè)降落在中央?yún)^(qū),2號(hào)和4號(hào)基本失敗,6號(hào)獲得成功。4號(hào)和6號(hào)就降落在月面中心點(diǎn)西北30公里的中央灣海面上。6號(hào)探測(cè)器不僅發(fā)回了月面環(huán)境的電視圖像,還有小型掘土機(jī)和化驗(yàn)室對(duì)月壤進(jìn)行了分析,為以后“阿波羅”載入登月做了充分的準(zhǔn)備。由于月球總以同一面向著地球,月面中央?yún)^(qū)又是以其正面對(duì)著地球,因此,將來人類進(jìn)一步登上月球,也會(huì)把大本營(yíng)的基地建立在月面中央?yún)^(qū)。北部的沉靜之地月球北部,一般是指月面北緯50°以上的地區(qū)。不論直接賞月,還是通過望遠(yuǎn)鏡觀測(cè),都會(huì)發(fā)現(xiàn)這里既無月面東、西部那樣以月海為主的明顯色彩,又沒有月面南部那樣綿延千里的山地特征,似乎是月面邊緣一隅沉靜之地。然而,這里依然以其特有的魁力吸引著月面學(xué)家的注意。地形和地勢(shì):這里與南部相鄰的地區(qū)從西到東是:風(fēng)暴洋、雨海、澄海和東部邊緣陸地。從北緯50°~60°之間主要是月海區(qū)。西部是風(fēng)暴洋伸向北部陸地部分,叫露灣。露灣東部是東西走向的、非常著名的帶形月海——冷海。它長(zhǎng)達(dá)1500公里,南北寬有300公里,總面積是440000平方公里,僅次于風(fēng)暴洋、雨海和靜海,是月球上第四大月海。冷海兩岸的地形十分復(fù)雜,兩岸陸地的凹凸部分基本上能對(duì)應(yīng)起來。冷海屬于古老的月海,可能與澄海和靜海是同齡海。在海東部的月面邊緣,還有一個(gè)很不引人注意的、孤獨(dú)一處的月海,這就是洪堡德海。它是以德國(guó)自然科學(xué)史專家和探險(xiǎn)家洪堡德(1769~1859年)的名字命名的。在22個(gè)月海的名稱上,僅有兩個(gè)用人名命名(另一個(gè)是史密斯海)。洪堡德海呈橢圓形,地處東經(jīng)75°~85°,北緯在54°~59°之間,面積約5萬平方公里。由于經(jīng)天平動(dòng)的影響,它時(shí)隱時(shí)現(xiàn)。有時(shí),當(dāng)它處在月輪邊緣時(shí),暗黑色的月海與天空背景融成一色,仿佛這里的月面缺少了一塊似的。冷海以北是完整的北極大陸,它與月球背面的北部形成一個(gè)整體。北極大陸有很多多角開形的地形結(jié)構(gòu)。一般說來,這里的環(huán)形山環(huán)壁比較低矮,有的環(huán)壁殘缺不全,顯現(xiàn)出古老的地形地勢(shì)風(fēng)貌。就整體而言,東部環(huán)形山比西部多,另一特點(diǎn)是,月海和月陸的邊界極不明顯,海的地勢(shì)漸漸伸入到陸地,很像地球上海邊廣闊的淺灘。北部山脈和隆起地帶的走向也格外復(fù)雜,完全不像南極地區(qū)那樣呈南北走向。北極區(qū)是丘陵和環(huán)形山交織的區(qū)域,環(huán)形山的數(shù)量比南極區(qū)大約少一半,和月面中央?yún)^(qū)差不多。著名的環(huán)形山:最主要的環(huán)形山多在冷海北岸,位于北緯50°~60°之間,著名的環(huán)形山有:柏拉圖環(huán)形山。這是以古希臘哲學(xué)家柏拉圖(公元前427~公元前347年)的名字命名的。位于雨海和冷海之間的月陸上,直徑約100公里,屬于古老的環(huán)形山。亞里士多德環(huán)形山。以古希臘哲學(xué)家亞里士多德(公元前383~公元前
17322年)的名字命名。位于冷海南岸(東經(jīng)17°,北緯50°),直徑87公里。在農(nóng)歷每月初七~二十的月面上容易看到。恩迪米昂環(huán)形山。這是以古希臘神話故事中的一名英俊的牧羊青年的名字命名的。位于冷海和洪堡德海之間(東經(jīng)56°,北緯54°),直徑125公里,和周圍的月面相比,環(huán)壁清晰,層次分明,顯得特別突出。環(huán)形山底部和月海的色彩一樣黑暗,通過天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)極其明顯。加特納環(huán)形山。這是以德國(guó)地質(zhì)學(xué)家加特納(1750~1813年)的名字命名的。位于冷海東部的北岸(東經(jīng)35°,北緯59°),直徑102公里。它的特點(diǎn)是環(huán)形山的南部與冷海隔成一片,部分環(huán)壁難于看見,很像天然的港灣,和雨海的虹灣很相似。索斯環(huán)形山。這是以英國(guó)天文學(xué)家索斯(1785~1867年)的名字命名的。位于露灣北岸(西經(jīng)50°,北緯57°),直徑98公里,和加特納環(huán)形山一樣,向海一邊的環(huán)壁看不見??颠_(dá)邁恩環(huán)形山。這是以法國(guó)物理學(xué)家和天文學(xué)家康達(dá)邁恩(1704~1774年)的名字命名的。位于冷海和露灣的分界線上,在冷海的南岸(西經(jīng)28°,北緯53°),直徑37公里。由此往北的海面上,有很多凸起的小島和環(huán)形山,這就是露灣和冷海的分界線。在北緯60°~70°范圍內(nèi)較著名的環(huán)形山有:赫歇耳環(huán)形山。這是以英國(guó)天文學(xué)家J·赫歇耳(1792~1871年)的名字命名。他和他的父親一樣,也是一位蜚聲天文界的著名天文學(xué)家。該環(huán)形山位于索斯環(huán)形山的東北部(西經(jīng)41°,北緯62°),直徑156公里,環(huán)壁南邊緣面向露灣海面。畢達(dá)哥拉斯環(huán)形山。這是以公元前500年古希臘哲學(xué)家和天文學(xué)家畢達(dá)哥拉斯的名字命名的。它位于J·赫歇耳環(huán)形山之西(西經(jīng)62°,北緯63°),直徑128公里,在下弦月清晰可見。邦德環(huán)形山。以美國(guó)天文學(xué)家邦德(1789~1859年)的名字命名。直徑158公里,月面中央經(jīng)線正穿過它(東經(jīng)4°,北緯65°)。環(huán)壁低矮,看上去很像冷海北部的淺灘。在北緯70°~80°的范圍內(nèi)較著名的環(huán)形山有:巴羅環(huán)形山:這是以英國(guó)數(shù)字家巴羅(1630~1677年)的名字命名的。位于邦德環(huán)形山正北,直徑93公里。默冬環(huán)形山。以古希臘天文學(xué)家默冬的名字命名。位于巴羅環(huán)形山的東北部(東經(jīng)19°,北緯74°),這個(gè)環(huán)形山雖然遠(yuǎn)離月海,可是南部環(huán)壁基本上看不清,底部和月海的顏色又很相近。形成這種結(jié)構(gòu)的原因現(xiàn)在還不清楚。白勞德環(huán)形山。這是以法國(guó)天文學(xué)家白勞德(1848~1934年)的名字命名的。位于默冬環(huán)形山正東(東經(jīng)37°,北緯74°),直徑87公里。戈?duì)柕率┟芴丨h(huán)形山。這是以德國(guó)業(yè)余天文學(xué)家戈?duì)柕率┟芴氐拿置?。位于巴羅環(huán)形山西邊(西經(jīng)3°,北緯73°),中央經(jīng)線正穿過這里,直徑125公里。阿諾薩戈臘斯環(huán)形山。以古希臘哲學(xué)家阿諾薩戈臘斯(公元前500至公元前428年)的名字命名。它緊靠著戈?duì)柕率┟芴丨h(huán)形山的西側(cè)(西經(jīng)10°,北緯70°),直徑51公里。環(huán)壁較高,有明亮的輻射線,這在月面北部是很少有的,屬于年輕的環(huán)形山。
18月面北極點(diǎn)沒有環(huán)形山。但在北極點(diǎn)附近有幾個(gè)比較著名的環(huán)形山:赫米特環(huán)形山。以法國(guó)數(shù)學(xué)家赫米特(1822~1901年)的名字命名的,位于北極點(diǎn)之西(西經(jīng)88°,北緯86°),直徑84公里。處在可見半球和不可見半球的分界線上,西經(jīng)90°線正穿過它。南森環(huán)形山。以挪威博學(xué)的地球北極探險(xiǎn)家弗里德佐夫·南森(1861~1930年)的名字命名。這位勇敢而聰明的探險(xiǎn)家曾于1893年6月24日,領(lǐng)導(dǎo)“先鋒”北極探險(xiǎn)隊(duì)巧妙地把船和浮冰凍在一起,開始了北極之行。經(jīng)過35個(gè)月的艱苦航行,到達(dá)地球北緯85°55′的最高緯度。為了紀(jì)念南森的頑強(qiáng)探索精神,把這座位于月面東經(jīng)90°上的環(huán)形山(東經(jīng)93°,北緯81°)命名為南森環(huán)形山。直徑110公里,它也橫跨在可見面和背面的交界線上。伯德環(huán)形山。這是以美國(guó)海軍上將和地球極地探險(xiǎn)家理查德·E·伯德(1888~1957年)的名字命名。伯德曾于1929年開始,大量使用飛機(jī)進(jìn)行極地探險(xiǎn)。他先后領(lǐng)導(dǎo)5次南極探險(xiǎn)。因此把月面北極附近的環(huán)形山(東經(jīng)10°,北緯85°)用他的名字作為永久的紀(jì)念。中央經(jīng)線正穿過該環(huán)形山的西邊緣。皮爾里環(huán)形山。是以美國(guó)的極地探險(xiǎn)家皮爾里(1856~1920年)的名字命名的。皮爾里曾兩次橫越格陵蘭冰層,1900年他發(fā)現(xiàn)了格陵蘭極北端的土地,現(xiàn)在稱為皮爾里地。1906年他從埃爾斯米島航行到了北緯87°06′的極地,離北極點(diǎn)只差274公里。1909年4月6日上午10時(shí),他到達(dá)了北緯89°57′,創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)歷史上的新紀(jì)錄。為了紀(jì)念他卓越的功勛,把離月面北極點(diǎn)最近的環(huán)形山(東經(jīng)30°,北緯88°)以他光輝的名字命名,以示紀(jì)念。這座環(huán)形山的直徑是84公里。由于投影的關(guān)系,從地球上看去,月球極地附近的環(huán)形山很不易見到。人類對(duì)月球極區(qū)的探索也還是很不夠的,只是通過環(huán)繞月球運(yùn)行的飛船拍下一些照片而已。極區(qū)還有很多不解之謎有待探索。南部的高原和山區(qū)皓月當(dāng)空,人們一眼就可以看出月面南部顯得格外明亮,月面南部的陸地與月面的月海區(qū)形成了鮮明的對(duì)比。這是因?yàn)樵玛懼饕怯尚遍L(zhǎng)巖組成,對(duì)陽光的反射率較高。通過天文望遠(yuǎn)鏡觀察,會(huì)發(fā)現(xiàn)這里密布著大大小小的環(huán)形山,給人以千瘡百孔之感,是典型的月面山區(qū)。奇特的地形和地勢(shì):月面南緯30°以南的月陸基本上連成了一片。這塊陸地的地形是從東西邊緣和中央?yún)^(qū)向赤道伸展,構(gòu)成一個(gè)“山”字形。在這片廣闊的陸區(qū)內(nèi)也分布著兩個(gè)月海。這就是以南緯約50°和東經(jīng)約80°為中心的南海(月面后右下方);與此相對(duì)稱的另一邊,即以南緯約50°和西經(jīng)約50°為中心點(diǎn)的一片月海(月面的左下方),它是從濕海引伸而來,沒有賦予專門的名稱。這兩個(gè)月海面積小,又在明亮的月陸包圍之中,顯得很不起眼兒。月海區(qū)的地形地勢(shì)有形形色色的湖、灣、沼、島和半島等特征。月球的地勢(shì)自然有高地、峭壁、山脊、山鏈和隆起帶等特征。月球南部陸地是環(huán)形山最密集的區(qū)域,真是密密麻麻,重重疊疊,尤以莫羅利卡斯環(huán)形山周圍最為顯著。一般來說,環(huán)形山的周壁高度在300~7000米之間,而環(huán)形山的直徑相差甚大。直徑在百公里左右的大環(huán)形山周壁有如群山環(huán)繞的盆地。直徑在幾十公里的環(huán)形山一般都比較高和深,有的深達(dá)幾千米,宛如洞穴深淵。直徑在幾十米以下的環(huán)形山周壁不高,但到處皆是。有人把月面南部山區(qū)比
19做神秘之宮,小環(huán)形山則像宮中的點(diǎn)綴物。著名的環(huán)形山有:第谷環(huán)形山,以丹麥天文學(xué)家第谷(1546~1601年)的名字命名。位于月面西經(jīng)11°、南緯43°,直徑85公里,環(huán)壁高4850米,中央丘高1600米,它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并顯現(xiàn)出年輕環(huán)形山挺拔峻峭的風(fēng)姿。以滿月時(shí)從地球上看到最多、最長(zhǎng)、最美的輻射紋而著稱。輻射紋從環(huán)形山中心呈弧形向外延伸,最長(zhǎng)的可達(dá)1800多公里,共有12條。輻射紋貫穿整個(gè)南部陸地,疊加在許多環(huán)形山之上,有的甚至伸展到酒海、靜海、云海、知海和風(fēng)暴洋中,饒有特色,蔚為壯觀,肉眼可以直接看到。按月面演化史來分類,第谷環(huán)形山屬于哥白尼紀(jì),也就是與哥白尼環(huán)形山的年齡差不多。這類環(huán)形山的特點(diǎn)是環(huán)形山的周壁形態(tài)比較完整;有明顯的輻射紋;巖石的反射率較高;屬于年輕型的環(huán)形山。月面學(xué)家認(rèn)為,它們?cè)陲L(fēng)暴洋和雨海等地發(fā)生大面積陷落結(jié)束以后才出現(xiàn)的。第谷環(huán)形山一直吸引著天文學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家和廣大天文愛好者的注意。1968年1月7日,美國(guó)發(fā)射的“勘測(cè)者”7號(hào)月球探測(cè)器就降落在第谷環(huán)形山北側(cè)不遠(yuǎn)的地方(西經(jīng)11°26′,南緯40°53′)。這是人類發(fā)射的探測(cè)器降落在月球上最南方的一個(gè)。它對(duì)月壤進(jìn)行了分析,還拍下了兩萬多張?jiān)虑蛘掌渲信南铝说诠拳h(huán)形山輻射紋的近距照片,從照片上可以看出輻射紋上聚集著許多小環(huán)形山??死S環(huán)形山:這是以德國(guó)的數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家克拉維(1537~1612年)的名字命名的。它位于月面西經(jīng)14°,南緯58°,直徑約240公里,環(huán)壁嚴(yán)重崩塌,很像盆地周圍的丘陵。在它的底部和環(huán)壁上還有很多環(huán)形山,其中環(huán)壁上兩個(gè)較大的環(huán)形山,一個(gè)叫波特環(huán)形山,直徑約52公里;另一個(gè)叫盧瑟福環(huán)形山,直徑約54公里??梢韵胂?,這里的地形和地勢(shì)是多么錯(cuò)綜復(fù)雜,恐怕在地球上是找不到這類難以認(rèn)清的重疊的地貌結(jié)構(gòu)了??死S環(huán)形山不僅以其大而聞名,更以它身經(jīng)億萬年的龍鐘老態(tài)被月質(zhì)學(xué)家們所選中,樹它為古老環(huán)形山的代表。它的特點(diǎn)是:面積大;環(huán)壁崩塌,失去當(dāng)年的原始面貌;底部平坦,沒有中央丘;重疊著很多后生的環(huán)形山。則利環(huán)形山:是以法國(guó)天文學(xué)家貝利(1736~1793年)的名字命名。它位于月面西經(jīng)60°、南緯67°,直徑約303公里,是月球上最大的環(huán)形山,屬于克拉維類型。牛頓環(huán)形山:是以英國(guó)物理學(xué)家和天文學(xué)家牛頓(1642~1727年)的名字命名。它位于月面西經(jīng)17°、南緯77°,直徑約64公里,據(jù)說它可能是月球上最深的環(huán)形山之一。另外,在莫羅利卡斯環(huán)形山周圍不僅環(huán)形山密度大,并且這里的一些環(huán)形山也比較高。這是以意大利數(shù)學(xué)家莫利卡斯(1494~1575年)的名字命名的,它的位置在月面東經(jīng)14°,南緯42°,直徑114公里,環(huán)壁高達(dá)4730米。緯天平動(dòng):月球自轉(zhuǎn)軸不垂直于它的軌道面,月球赤道與軌道面有6°41′的夾角。同時(shí),月球在公轉(zhuǎn)中,自轉(zhuǎn)軸指向基本不變。這樣就產(chǎn)生了月球兩極傾向地球的角度發(fā)生變化,最大變動(dòng)為6°41′,變化周期為一個(gè)交點(diǎn)月。對(duì)于天文愛好者來說,只要經(jīng)常仔細(xì)地觀察月面,就會(huì)發(fā)現(xiàn)這種有趣的月輪變化。如果能進(jìn)行天體攝影,可以從中測(cè)量出這種變化的角度,了解并確定月面南極附近部分區(qū)域時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的可見程度。
20南極點(diǎn)雖然無法直接觀測(cè)到,但提供南極點(diǎn)附近的幾個(gè)目標(biāo)可幫助判斷南極點(diǎn)。在南極點(diǎn)之東約3°的地方有一個(gè)環(huán)形山叫阿孟德森環(huán)形山,直徑約100公里,東經(jīng)90°經(jīng)線正穿過它;在南極點(diǎn)之西約7°的地方有一個(gè)叫德里加爾斯基環(huán)形山,直徑約176公里,西經(jīng)90°經(jīng)線正穿過它;從南極點(diǎn)往北約5°處有一個(gè)叫瑪蘭波特環(huán)形山,直徑約55公里,中央0°經(jīng)線正穿過它。在這三個(gè)環(huán)形山經(jīng)度的交點(diǎn)處,就是南極點(diǎn)。恰巧在南極點(diǎn)有一個(gè)小環(huán)形山。誠(chéng)然,關(guān)于月球南極陸地的特征,遠(yuǎn)不如我們對(duì)月球赤道區(qū)域了解得多,還有待進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。月球上的“風(fēng)暴洋”唐代大詩(shī)人杜甫在描述月亮?xí)r寫到:“斫卻月中桂,清光應(yīng)更多?!鄙裨捁适轮械脑轮泄饦?,主要就是指月面左邊的黑暗部分,即月海區(qū),風(fēng)暴洋就在這個(gè)區(qū)域。風(fēng)暴洋這個(gè)名稱聽起來很可怕,其實(shí)這里既無風(fēng)暴,更不像地球上煙波浩渺的汪洋,名不符實(shí)。它只是月面上寧?kù)o而遼闊的平原,而且是月面上最大的平原,唯一的“洋”。復(fù)雜的地形:農(nóng)歷每月十五以后,才能看到風(fēng)暴洋的全貌。通過天文望遠(yuǎn)鏡觀察,風(fēng)暴洋和月面西部的雨海、知海、溫海和云海及北部的冷海相通,構(gòu)成一幅極其浩瀚的壯觀圖景。整個(gè)西部“海域”和東部零散分布的月海形成鮮明的對(duì)比。西部“海域”的特征一是面積大,是東部月海面積的3倍左右,占西部月面約3/4;二是個(gè)數(shù)少,只有5個(gè);三是以風(fēng)暴洋為中心,連成一片。風(fēng)暴洋的位置處于大約北緯60°至南緯20°,西經(jīng)85°至東經(jīng)10°之間。南北向最大距離約2400公里,東西向最大距離約2900公里。整個(gè)面積約500萬平方公里,比其他所有月海面積之和還大一些。風(fēng)暴洋的東北部和環(huán)形的雨海相通,北面的露灣和冷海相連。露灣的面積約20多萬平方公里,比危海的面積還大;東岸一直延伸到月面的中央?yún)^(qū),那里有中央灣和暑灣。南部的知海、濕海和云海連在一起,形成與南部著名的山區(qū)相毗鄰的格局;整個(gè)西部洋岸錯(cuò)綜復(fù)雜,各種形態(tài)的半島和島嶼顯現(xiàn)出典型的海洋特征。由于受月球經(jīng)天平動(dòng)的影響,西部邊緣“時(shí)隱時(shí)現(xiàn)”。地勢(shì)特征:風(fēng)暴洋以千姿百態(tài)的地勢(shì)風(fēng)貌給天文觀測(cè)者留下深刻的印象。它的地勢(shì)特征可以歸納如下。第一,風(fēng)暴洋中的島嶼甚多。以北緯約10°,西經(jīng)約20°的哥白尼環(huán)形山為中心的周圍就是一個(gè)引人注目的大島,大約有20萬平方公里;在該島西邊不遠(yuǎn)的地方,又有一個(gè)以開普勒環(huán)形山為中心的奇形怪狀的島。在這個(gè)島周圍還伴有很多小島;在風(fēng)暴洋和雨海相通的洋面上有一個(gè)近似長(zhǎng)方形的島嶼,該島上也有一個(gè)著名的環(huán)形山,叫阿里斯塔克;西岸附近的小島更是星羅棋布;在風(fēng)暴洋和知海之間矗立著長(zhǎng)達(dá)200多公里的里菲山脈,它像一座拔地而起的洋和海的分水嶺。第二,具有明亮輻射紋長(zhǎng)的環(huán)形山最多。觀賞明月,人們常被月面幾處具有明亮輻射紋的亮斑所吸引。這些輻射紋的中心亮斑就是環(huán)形山,最清晰的就是云海之南的第谷環(huán)形山。在風(fēng)暴洋中還有三處這樣的環(huán)形山,它們是哥白尼環(huán)形山、開普勒環(huán)形山和阿里塔克環(huán)形山。這些美麗的輻射紋在暗灰色洋面背景襯托下,顯得格外迷人,像三顆明珠,在強(qiáng)烈的陽光下光彩奪目。哥白尼環(huán)形山直徑90公里,輻射紋直徑約1200公里。由于它位于月面中心附近,輻射紋顯得特別清楚。美國(guó)發(fā)射的探月飛船拍下了許多細(xì)葺照片,原來輻射紋上還存在
21許多小環(huán)形山,環(huán)壁中間有隆起的中央丘。開普勒環(huán)形山的直徑約32公里,輻射紋長(zhǎng)約640公里。阿里斯塔克環(huán)形山直徑約40公里,輻射紋長(zhǎng)約430公里,它以有時(shí)發(fā)出奇異的光輝而聞名。1958年前蘇聯(lián)天文學(xué)家科齊列夫曾拍下它發(fā)出粉紅色光輝的光譜照片。1969年7月21日,美國(guó)“阿波羅”11號(hào)載入飛船在環(huán)繞月球運(yùn)行時(shí),宇航員阿姆斯特朗恰好發(fā)現(xiàn)它發(fā)出熒光。至于為什么會(huì)發(fā)出短時(shí)的奇異光輝,現(xiàn)在尚無確切的解釋。有人認(rèn)為是從環(huán)形山內(nèi)噴出的氣體,有的則認(rèn)為是由于太陽上射出的質(zhì)子流引起的。第三,風(fēng)暴洋及其內(nèi)部的各種地勢(shì),應(yīng)與雨海、知海、濕海和云??闯梢粋€(gè)演化整體。當(dāng)然,它們形成或許有先后之分,但是,作為相通的近鄰,又必有其內(nèi)在的演化聯(lián)系。比如,風(fēng)暴洋的西部和南部就存在明顯的陸地和海洋之間的過渡地帶。根據(jù)測(cè)量表明,陸區(qū)的月殼厚度約為40~60公里,海區(qū)的月殼厚度約在20公里以下,過渡帶的月殼厚度一般在30~40公里之間。濕海和云海等于是風(fēng)暴洋伸向南部陸地的近海,它們的岸邊地勢(shì)非常復(fù)雜。云海東部海面有長(zhǎng)約200公里的直壁,西南邊緣有疫沼和長(zhǎng)280多公里的赫西奧杜斯月溪,西岸有長(zhǎng)200公里、寬5公里的伊巴勒月溪。濕海比月球平均水準(zhǔn)面低5200米,西岸有200多公里長(zhǎng)的利比克峭壁。第四,風(fēng)暴洋周圍著名的環(huán)形山最多。在東岸有托勒密環(huán)形山、阿爾芬斯環(huán)形山、阿爾札赫環(huán)形山。西部有加桑迪環(huán)形山、列特龍環(huán)形山、格里馬第環(huán)形山、里希奧利環(huán)形山、赫韋斯環(huán)形山、卡達(dá)努斯環(huán)形山、克拉夫特環(huán)形山和羅素環(huán)形山。西北部有畢達(dá)哥拉斯環(huán)形山。處在正面和背面分界線上的有愛因斯坦環(huán)形山。處在西部洋面上的還有伽利略環(huán)形山。對(duì)風(fēng)暴洋的探測(cè):1969年11月19日,美國(guó)“阿波羅”12號(hào)載人飛船在風(fēng)暴洋洋面(西經(jīng)23°20′,南緯3°02′)著陸,距離1967年4月19日美國(guó)發(fā)射到月面的“勘測(cè)者”3號(hào)僅180米遠(yuǎn)。宇航員在月面活動(dòng)兩次,共7小時(shí)53分鐘。活動(dòng)離登月艙最遠(yuǎn)達(dá)900米,帶回59公斤月壤和月塵的樣品。其結(jié)晶巖石主要為玄武巖,這是月海的共同特征。鑒定表明:風(fēng)暴洋的玄武巖是目前已知幾個(gè)月海中最年輕的。從目前已取得的巖石樣品測(cè)定:靜海玄武巖年齡在35億~38億年;澄海玄武巖年齡在37億~37.9億年;豐富海玄武巖年齡在34.5億年;雨海玄武巖年齡在33億~34.5億年;風(fēng)暴洋玄武巖年齡在32億~33億年。1971年2月4日,美國(guó)“阿波羅”14號(hào)載人飛船在風(fēng)暴洋中的高地(西經(jīng)17°27′,南緯3°40′)上的弗拉摩洛環(huán)形山以北,哥白尼環(huán)形山以南約390公里處著陸。宇航員在月面活動(dòng)8個(gè)小時(shí)54分,最遠(yuǎn)活動(dòng)范圍為3.6公里。使用手推車在三個(gè)地方采集了樣品:著陸區(qū)西面的平原;高100米山脊上的月壤;一個(gè)直徑為340米的較年輕的環(huán)形山噴發(fā)出的沉積物。帶回的50公斤巖石和月壤樣品中,大多數(shù)為長(zhǎng)石質(zhì)的角礫巖,它們充分顯示出受沖擊和熱效應(yīng)的特征。著陸區(qū)的月壤層厚8.5米,不僅有顆粒形的表土,還有因受沖擊而形成的玻璃球粒??傊?,風(fēng)暴洋不僅以大而顯赫,更以地形多樣、地勢(shì)復(fù)雜而聞名。對(duì)風(fēng)暴洋的探測(cè)和研究,將有助于人類對(duì)月球起源和演化的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。月球上的“雨?!边b望明月,在圓圓的月面左上方,有一片近似圓形的暗灰色區(qū)域,被稱為“雨?!?。當(dāng)然,月球上沒有大氣和水,因此,這里不是名符其實(shí)的“雨?!保皇窃虑蛏系钠皆??!坝旰!边@一美稱是意大利天文學(xué)家里希奧利
22于1651年命名的,至今已有300年以上的歷史了。它以典型的環(huán)形結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的地勢(shì)而聞名?!坝旰!敝車牡匦危和ㄟ^天文望遠(yuǎn)鏡,我們可以清晰地看到雨海恰似一個(gè)巨大的圓形廣場(chǎng)。雖然伽利略沒有繪出這部分月面圖,但是,在1643年波蘭天文學(xué)家赫韋斯畫的月面圖上,就十分清楚地畫出了雨海的位置、形狀和周圍的環(huán)境特征。雨海位于月面的西北部,大約在北緯15°~50°,東經(jīng)10°至西經(jīng)40°之間。它的北面隔著一條高地與東西走向的冷海為鄰;東邊地勢(shì)起伏很大,山高谷深,峭壁懸崖,由弗雷斯內(nèi)爾海角與澄海相通;南部同以著名的哥白尼環(huán)形山為中心的高地和伸向陸地的暑灣毗連;西側(cè)主要同浩瀚的風(fēng)暴洋相連,一眼望去,雨海像是風(fēng)暴洋的一個(gè)海灣。從字義上看,這里的自然環(huán)境似乎十分惡劣,好像處在暴風(fēng)驟雨襲擊之下,其實(shí),這里乃是萬籟俱寂。雨海的總面積大約為887000平方公里,比我國(guó)青海省的面積稍大一點(diǎn)。在22個(gè)月海中,面積僅次于風(fēng)暴洋,居第二位。它和風(fēng)暴洋、澄海、靜海、云海、酒海和知海構(gòu)成月海帶,并以典型的環(huán)形月海著稱?!坝旰!钡牡貏?shì)特征:雨海從地形的角度看是封閉的圓環(huán)形,它被群山環(huán)抱,是一個(gè)典型的盆地結(jié)構(gòu)。它的東北部有阿爾卑斯山脈;東邊有高加索山脈和亞平寧山脈;南面有喀爾巴阡山脈;西部雖然與風(fēng)暴洋連成一片,但是有較小的前驅(qū)山脈;西北方有朱拉山脈;正北有直列山脈和泰納里夫山脈;在東部海中有斯皮茲柏金西斯山脈。目前已知整個(gè)月球上共有15條山脈,而雨海周圍就有9條,這在月海中是獨(dú)一無二的。因此,有些科學(xué)家聯(lián)想到地球上太平洋周圍也有斷斷續(xù)續(xù)的山脈環(huán)繞,從而探索類地天體構(gòu)造的共同規(guī)律。雨海和它周圍的地勢(shì)構(gòu)成了一個(gè)整體。如果通過天文望遠(yuǎn)鏡直接觀察雨海的東岸,這里的地勢(shì)會(huì)使人有錯(cuò)綜復(fù)雜之感。弗雷斯納爾海角將隔開雨海和澄海的大山脈攔腰割斷,北段就是高加索山脈,南段就是亞平寧山脈,從而使雨海和澄海相通。雄偉的亞平寧山脈長(zhǎng)640公里,是月球上最大的山脈。向著雨海的一側(cè)坡度陡急,形成懸崖峭壁,高出雨海3000多米,而向外一側(cè)則比較平緩。1971年7月26日美國(guó)發(fā)射的“阿波羅”15號(hào)宇宙飛船的登月艙就降落在亞平寧山脈北部哈德利山西側(cè)的哈德利峽谷。這是到現(xiàn)在為止,人類登上離月球赤道最遠(yuǎn)的地區(qū),大約在北緯26°26′。宇航員們第一次駕駛著機(jī)動(dòng)的月球車在這里考察,并爬到高聳的亞平寧山山坡,采集了一批巖石和土壤,為進(jìn)一步研究月陸和月海的變遷帶回了可靠的樣品。月面上還有一些蜿蜒數(shù)百公里長(zhǎng)、幾公里寬的大裂縫,看起來很像地球上的溝壑或谷地,較寬的稱為月谷,較窄的稱為月溪。雨海這里既有月谷,又有月溪。在“阿波羅”15號(hào)登月艙著陸點(diǎn)的西側(cè),就有一條名為哈德利月溪。它長(zhǎng)100多公里,寬1.5公里,深400米,是最清晰的月溪之一。在雨海東北部的阿爾卑斯山區(qū),有一條長(zhǎng)130公里、寬10多公里的大峽谷。它的外形整齊筆直,把雨海和冷海溝通,這就是非常著名的阿爾卑斯月谷。從一般的天文望遠(yuǎn)鏡里都能清楚地看出它獨(dú)特的外形,很像地球上的蘇伊士運(yùn)河。當(dāng)然,誰也不會(huì)相信它是人工開鑿的。在雨海的北岸,我們可以看到著名的柏拉圖環(huán)形山。它的直徑在96公里,底部和雨?!昂C妗币粯痈?。早在1878年,有人曾幾次觀測(cè)到柏拉圖環(huán)形山底部隨太陽在月球天空的高度不同而變幻著明暗。1949年4月,有人發(fā)
23現(xiàn)柏拉圖環(huán)形山底部出現(xiàn)一次金黃色的閃光。這些奇妙的現(xiàn)象雖然還不能給出正確的解釋,然而,由此可以看出不少觀測(cè)者是一直注視著這里的變化的。在阿爾卑斯山脈和高加索山脈之間,在雨海的海面上有一座直徑58公里的環(huán)形山,它是以意大利天文學(xué)家卡西尼的名字命名的。這是由于卡西尼根據(jù)自己多年觀測(cè),于1680年畫出精細(xì)的月面圖,并發(fā)現(xiàn)月亮運(yùn)動(dòng)的三條規(guī)律。卡西尼環(huán)形山西邊有一個(gè)貌不出眾的小山,在空曠的海面上,它顯得形單影只,叫皮同山。其實(shí)它是一座長(zhǎng)約28公里,高約2300米的大山,陽光斜照產(chǎn)生的陰影可以長(zhǎng)到它高度的30倍。雨海東部還有3個(gè)極為明顯的環(huán)形山,它們是阿基米德環(huán)形山、奧托里環(huán)形山和阿里斯基洋環(huán)形山。值得一說的還有阿基米德環(huán)形山。它和柏拉圖環(huán)形山一樣,坑底與月海面一樣高,一樣平坦,只有環(huán)狀壁的頂端露出海面。這是一類比較老的環(huán)形山,它們是在月海形成之前產(chǎn)生的。有的月面學(xué)家就選擇它作為這個(gè)時(shí)期的代表,也作為劃分月面史的一個(gè)標(biāo)志,叫阿基米德紀(jì)。在亞平寧山脈的南端,還有一個(gè)大名鼎鼎的環(huán)形山,叫愛拉托遜環(huán)形山。它在東西向上把亞平寧山脈和喀爾巴阡山脈分開;在南北向上它是雨海和暑灣的分水嶺。愛拉托遜環(huán)形山的直徑約59公里,外形還保存著形成時(shí)期的樣子,然而已失去了輻射紋,它應(yīng)該是在月海形成之后出現(xiàn)的,比柏拉圖環(huán)形山和阿基米德環(huán)形山年輕得多。有的科學(xué)家把那個(gè)時(shí)代稱之為愛拉托遜紀(jì)。這些具有不同演化階段的環(huán)形山,為壯觀的雨海添色增輝。月海伸向月陸的部分稱為“灣”或“沼”。月球上共有5個(gè)灣和3個(gè)沼,而雨海區(qū)就有兩個(gè)灣和一個(gè)沼。它們是西北崖的虹灣和阿基米德環(huán)形山旁的眉月灣,以及亞平寧山脈和阿基米德環(huán)形山之間的腐沼。虹灣像半個(gè)環(huán)壁鑲在雨海的西北岸。通過天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè),它的形狀非常像地球上雨后彎彎的彩虹,虹灣也就因此而得名。其實(shí),它是一個(gè)外圍被朱拉山脈環(huán)繞的大環(huán)形山,直徑約有290公里。它的一半已被雨海熔巖掩蓋,被掩環(huán)壁的痕跡還可以見到,沒有被掩的環(huán)壁部分就是虹灣。1970年11月10日,前蘇聯(lián)發(fā)射的“月球”17號(hào)飛船就降落在虹灣南邊,把第一輛月球車放到雨海。雨海區(qū)域的地勢(shì)是非常復(fù)雜的,又是極為壯觀的,因?yàn)樗依嗽旅鏄?gòu)造的多種多樣的類型,所以很早就引起天文學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家的重視。“雨?!钡男纬桑河旰J窃鯓有纬傻??這不僅是一個(gè)迷人的問題,而且是月面學(xué)研究的重要課題。一般說來,關(guān)于雨海的形成有兩種解釋。一種認(rèn)為大約在39億年前,一顆巨大的隕星(或小行星)撞擊在月面上,形成巨大的坑穴。然后,隕星坑的四周引起山崩和斷裂,形成更大的月海盆地,亞平寧山脈和高加索山脈就是當(dāng)時(shí)的斷層。大約在31億年前,隕星沖擊誘發(fā),使大量的熔巖涌出,熔巖淹沒了月海盆地內(nèi)部,形成了今天的雨海。這就是所謂的“雨海事件”。另一種解釋認(rèn)為,月海是月球自身演化的結(jié)果,大體上都是在同一時(shí)期內(nèi)形成的。當(dāng)然,盡管近20年來人類對(duì)月球的認(rèn)識(shí)深入多了,但是,雨海的產(chǎn)生仍是有待研究的課題。
24皓月傳真皓月當(dāng)空,月華如水,常令人思緒萬千,遐想無限。我國(guó)自古流著“嫦娥奔月”、“吳剛伐桂”等美麗神話。古希臘人把月球看作美麗的狩獵女神阿爾忒彌斯,并且把女神狩獵時(shí)從不離身的銀弓作為月球的天文符號(hào),記為“月牙形”。忠誠(chéng)的衛(wèi)士護(hù)衛(wèi)著地球,是咱們地球唯一的天然衛(wèi)星。月球本身不發(fā)光,也沒有大氣,太陽光照在月球表面,有的地方反光本領(lǐng)大,有的地方反光本領(lǐng)小,所以咱們就看到月面上有明有暗。“月里嫦娥”、“玉兔搗藥”和“吳剛伐桂”都是由暗部的形狀想象出來的。當(dāng)今大型天文望遠(yuǎn)鏡能分辨出月面上約50米(相當(dāng)于14層高樓)的目標(biāo)。然而望遠(yuǎn)鏡里的月球和神話中的月宮畢竟大相徑庭,那是一個(gè)死寂的荒涼世界,并非廣寒仙境。月震如果說起地震,我想你一定知道許多。譬如,地震的成因,地震的破壞性,幾次著名的大地震,或許你還親身感受過地震。那么,什么是月震呢?在月球上發(fā)生類似地震一樣的震動(dòng),叫月震??峙轮涝抡鸬娜瞬欢啵惺苓^月震的人肯定沒有。然而,月震確實(shí)存在。并且人類已初步了解了它的一些規(guī)律。因此,科學(xué)正在逐步揭開月震之謎。我們居住的行星具有堅(jiān)固的大地,為什么會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)呢?一般說來,地震可分兩大類:一類是自然因素引起的地震,全世界每年發(fā)生幾百萬次地震,其中90%以上屬于這類構(gòu)造地震:如地下巖石構(gòu)造活動(dòng)引起地震;火山活動(dòng)引起地震,這類地震不多;局部地面陷落引起地震,這類地震很少;海岸或山坡崩塌也能引起地震;隕石撞擊地面也會(huì)引起局部地震,譬如,1976年3月8日,大隕石落在我國(guó)吉林市北郊等處,就曾引起1.7級(jí)地震。上述這些屬天然地震。另一類是人類的活動(dòng)引起地震,如進(jìn)行地下核爆炸或開山炸石等,這屬人工地震。深藏在地球內(nèi)部的物質(zhì)活動(dòng)非常劇烈,這種活動(dòng)必然要影響地殼的活動(dòng)。地震主要取決于地球自身的物質(zhì)活動(dòng),同時(shí)還應(yīng)看到,地球處在動(dòng)態(tài)而且是多層次的太空環(huán)境之中,受到太陽、行星和月球等天體的影響。這種影響有引力的束縛,可見光的照射,粒子流的轟擊和電磁場(chǎng)的擾動(dòng)等。這些也是觸發(fā)地震不可忽視的外部因素。作為繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星——月球,有沒有月震呢?1969年以前,人們談起月震來,還只是作為一件奇事來猜想,或進(jìn)行科學(xué)推測(cè)而已??傊?,那時(shí)談月震確實(shí)還是個(gè)謎。人類要想實(shí)現(xiàn)登月,必須確切掌握月面環(huán)境狀況。月球表面結(jié)構(gòu)如何?月球內(nèi)部活動(dòng)怎樣?有沒有月震?月震的能量有多大?月震的頻次有多少?這些問題直接涉及到人類能不能登月,能不能長(zhǎng)期在月球上停留。因此,探索月震活動(dòng)是實(shí)現(xiàn)人類登月考察的重要問題之一。1969年7月,美國(guó)“阿波羅11號(hào)”載人飛船首次登月時(shí),放到月面的三件科學(xué)測(cè)量?jī)x器中,就有自動(dòng)月震儀。在以后幾次人類登月活動(dòng)中,都帶去了測(cè)量月震的儀器。第一個(gè)自動(dòng)月震儀放在月面的靜海西南角。其他5個(gè)分別在風(fēng)暴洋內(nèi)東南邊、弗拉·摩洛地區(qū)、亞平寧山區(qū)的哈德利峽谷、笛卡
25爾高地和澄海東南的金?!亓_峽谷。第一個(gè)月震儀僅工作21天就停止了。到1977年9月30日,其他月震儀也先后停止了工作。八年間,人類在地球上就能了解月球的脈搏——月震,共監(jiān)測(cè)到10000多次月震活動(dòng)。月震和地震相比,有如下特點(diǎn):(1)已知月震的次數(shù)比地震少許多。月震每年平均近千次,地震每年平均達(dá)幾百萬次。(2)月震強(qiáng)度也不如地震大。一般月震僅相當(dāng)1~2級(jí)地震。(3)月震震源大多在月面下800~1000公里處,屬深源震。地震震源多在地面下幾十公里至300多公里處,屬淺源震或中源震。(4)月震在月球內(nèi)部要經(jīng)過多次回波反射,震波持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)。同樣震級(jí)的小震,在地球上持續(xù)一分鐘左右,而在月球上要持續(xù)一個(gè)小時(shí)。(5)月面上是一個(gè)相對(duì)寧?kù)o的世界,對(duì)接收月震波的環(huán)境干擾甚少。(6)月震中也有來自隕石撞擊引起的震動(dòng)。月球沒有大氣保護(hù),隕石體不經(jīng)過大氣摩擦減速,直接砸在月面。譬如,1972年7月,月震儀記錄到一次3.5~4級(jí)的月震。后來得知這是一塊一噸左右的隕石撞擊月面引起的震動(dòng)。(7)月震中也有人工月震。譬如,后來幾次載人登月飛行時(shí),宇航員進(jìn)入返回地球的軌道,便把2.4噸重的登月艙上升段投向月球,它以每秒1680米的速度撞擊月面,形成相當(dāng)于6.8噸TNT的爆炸力,造成人工月震?!鞍⒉_16號(hào)”宇航員在月面上考察時(shí),投擲過一個(gè)爆炸金屬管,還在月面上設(shè)置一個(gè)槍榴彈筒,三個(gè)月后,地面控制中心將它引爆。請(qǐng)你不要以為宇航員是在隨心所欲地搞什么惡作劇,他們是在用人工月震測(cè)試月面和月殼的物理性質(zhì)。(8)月面結(jié)構(gòu)直接裸露在太空環(huán)境中,太陽照射時(shí)的高溫和沒有太陽時(shí)的嚴(yán)寒,這樣溫度突變,會(huì)引起月面巖石的輕微震動(dòng)。科學(xué)家稱這種變化引起的震動(dòng)為熱月震。這種震動(dòng)在地球上是沒有的。月震的秘密和認(rèn)識(shí)地震一樣,我們不僅要了解月震的次數(shù)和震級(jí)的大小,最主要的是從中探索它震動(dòng)的規(guī)律,查出它震動(dòng)的內(nèi)因和外因,使認(rèn)識(shí)達(dá)到更深入的層次。地震和月震都是天體的正常活動(dòng)。一次月震從孕育→發(fā)展→發(fā)生,這是一個(gè)復(fù)雜的天體物理和化學(xué)變化過程。科學(xué)家們潛心研究的就是這些天體的本質(zhì)。地震學(xué)是這樣,月震學(xué)也是如此?,F(xiàn)在已知月震的空間分布狀況是:向著地球的這面比背著地球的那面,發(fā)生的月震更多些;在向著地球的一面上,分布著四個(gè)深月震的震中帶;月海區(qū)的地震比月陸區(qū)多。前面已介紹過深月震居多,已證實(shí)出深震源區(qū)有109個(gè),在這些區(qū)域反復(fù)發(fā)生月震。與月震的空間分布相對(duì)應(yīng)的時(shí)間分布也是很重要的??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),深月震的時(shí)間分布有一定的周期規(guī)律。其中有13.6日、27.2日和206日等周期。這些周期有什么意義呢?從中說明什么問題呢?13.6日是0.5個(gè)交點(diǎn)月,27.2日是一個(gè)交點(diǎn)月,206日與太陽引力有關(guān)系。這就是說,深月震的發(fā)生與地球和太陽對(duì)月球的起潮力有觸發(fā)性的關(guān)系。淺月震比深月震少很多。從統(tǒng)計(jì)來看,在一萬多次月震記錄中只有28次。但是能量最大的月震就是淺月震,已記錄到最大的淺月震為4.8級(jí)。它們發(fā)生在月面下0~200公里。淺月震與地月之間的位置無明顯關(guān)系。有人認(rèn)
26為淺月震可能屬月球的構(gòu)造月震。但也有人不同意這個(gè)觀點(diǎn),仍屬奧秘。月震有兩大類:深層月震和淺層月震。深層月震:月震發(fā)生于深度達(dá)600~1000公里的月幔之中,震中位置,位于30°N~40°S之間,北半球明顯多于南半球,每次月震釋放的能量較小,僅1011~1012爾格,但有顯著的27天周期性,與地球?qū)υ虑虻钠鸪绷τ嘘P(guān),還有206天和6年的太陽調(diào)制周期。淺層月震:發(fā)生在月殼表層0~200公里之內(nèi),每年僅發(fā)生1~5次,每次月震釋放的能量為1012~1015爾格,產(chǎn)生于月殼的斷裂帶上,對(duì)這類月震目前尚難找出發(fā)震的規(guī)律,似乎與地震的機(jī)制有些類似,難于預(yù)報(bào)。通過對(duì)月震分析表明:向地球一面的月殼厚度為60~65公里,在月幔中有12處質(zhì)量集中區(qū)(簡(jiǎn)稱質(zhì)瘤)大都在月海中央,起因于密度較大的隕石撞擊月球后,未被月幔熔化,當(dāng)受到地球起潮力的吸引,質(zhì)量重的質(zhì)瘤旋轉(zhuǎn)向地球的那面,使得月球總是一面對(duì)著地球,即與地球同步轉(zhuǎn)動(dòng)。而背向地球的那面月殼較厚,達(dá)150公里,密度稍小。深層月震的能量來源,恰好是地球起潮力釋放的能量,使質(zhì)瘤間位置發(fā)生微小變化,月震后又回到原來位置,并使得月球每年遠(yuǎn)離地球5厘米而去。LTP稱為月球瞬變現(xiàn)象,是月球表面突然變亮、變暗、變紅、變藍(lán)、閃光等現(xiàn)象的總稱。這種月球奇輝一般能持續(xù)20分鐘以上。早在公元557年就被人類觀察到并記載下來,至今共有1500多次。阿波羅宇航員有3次登月過程中看到了LTP,強(qiáng)過研究分析表明:LTP與近地點(diǎn)密切相關(guān),并與太陽活動(dòng)有一定的相關(guān)性。從1995年7月12日云南孟連西發(fā)生了7.2級(jí)強(qiáng)烈地震以來,接著發(fā)生于云南祿勸和麗江、山西陽高、甘肅天祝等5次大地震,都發(fā)生在月相的朔日或望日。香港余新河先生認(rèn)為:月球?qū)Φ厍虻钠鸪绷赡苁怯|發(fā)地震的關(guān)鍵因素,并認(rèn)為地震前物理場(chǎng)的變化可能在月球上有反映。中科院云南天文臺(tái)吳銘蟾研究員在統(tǒng)計(jì)15世紀(jì)以來云南省發(fā)生的大地震時(shí),發(fā)現(xiàn)某些地區(qū)(如通海、峨山等)的大地震,恰好發(fā)生在黃白交角的極值期。對(duì)全球地震的統(tǒng)計(jì)亦有類似情況,即有些地區(qū)與黃白交角相關(guān)。前蘇聯(lián)科齊列夫教授在地理學(xué)會(huì)上宣讀論文稱:月球上火山現(xiàn)象及月震與地震有明確的關(guān)系,這類月球現(xiàn)象的次數(shù)在地震期間增加了2倍。曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)在日本大地震前數(shù)小時(shí),月球阿里斯塔赫環(huán)形山有紅色斑點(diǎn)出現(xiàn)。我國(guó)唐山大地震發(fā)生前幾小時(shí),當(dāng)時(shí)月相正值朔日,本應(yīng)看不見的新月完全泛紅,十分明顯。由于強(qiáng)震前現(xiàn)已測(cè)到有強(qiáng)烈低頻電磁波輻射,以及磁場(chǎng)等物理場(chǎng)的變化,因此研究月球現(xiàn)象及月震,對(duì)地震的臨震預(yù)報(bào),具有十分重要的意義。野月亮好端端的一個(gè)圓圓的月亮,突然在一個(gè)角上出現(xiàn)了黑影,而且還在不斷地?cái)U(kuò)大,擴(kuò)大到一定的程度之后,有時(shí)甚至把整個(gè)月亮都遮住了,經(jīng)過一段時(shí)間之后,黑影又一步步往外退,最后是黑影全部退出月面,月亮恢復(fù)原來的樣子。這是一次月食的全部過程。也曾有人把那個(gè)突然“光臨”的黑影稱為“野月亮”,平常我們看到的那個(gè)明亮的月亮就被稱為“家月亮”,月食就被叫做“野月吃家月”。
27其實(shí),我們的地球只有一個(gè)月亮,它就是地球的唯一衛(wèi)星,或者叫月球。至于那個(gè)被稱為“野月亮”的黑影,它既不是月亮,更無所謂“野”,它實(shí)際上只是我們地球自己的影子罷了。地球也是一個(gè)不能自己發(fā)光的天體,被太陽照亮的半個(gè)地球是白天,得不到太陽光的另外半個(gè)地球就是夜晚。在陽光的照耀下,物體后面都拖著一條影子,地球也不例外。盡管隨著地球、太陽之間距離的變化,地影有長(zhǎng)有短,但無論是在什么樣的情況下,它永遠(yuǎn)是一條緊接在地球后面的巨大無比的“尾巴”。地球的這條影子尾巴平均長(zhǎng)138萬多公里,最短也不會(huì)短于136萬公里,最長(zhǎng)則可超過140萬公里。月、地之間距離的變化范圍大體是36~40萬公里。大家可以看到,月亮環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)到了地球背向太陽一側(cè)的時(shí)候,只要機(jī)會(huì)合適,它就會(huì)從地球的影子中穿過,影子把一部分月亮遮住的現(xiàn)象就是整個(gè)月亮都進(jìn)入了地球的影子時(shí),就是月全食。不像日環(huán)食那樣,永遠(yuǎn)也不會(huì)發(fā)生月環(huán)食,道理也很簡(jiǎn)單,因?yàn)樵铝链┻^的地影那個(gè)部分,其直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過月亮的直徑,地影永遠(yuǎn)也不可能只遮住月亮的中間部分,而讓它還露出一圈邊來。月食只有月全食和月偏食兩種。因?yàn)榈厍虻谋居板F很長(zhǎng)(最短也有1360000多公里),這遠(yuǎn)比月亮和地球之間的最大距離還要大得多,所以發(fā)生月食時(shí),月亮只能進(jìn)入地球的本影內(nèi),而永遠(yuǎn)不會(huì)進(jìn)入地球本影錐尖外的偽本影中,就是說月食不會(huì)有環(huán)食現(xiàn)象發(fā)生。如果月亮只有一部分進(jìn)入到地球本影內(nèi),即月面只有一部分被遮住,這就是月偏食。如果月面整個(gè)被地球本影遮住,這就是月全食。由于月亮是自西向東繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的,所以在發(fā)生日食時(shí),總是太陽的西邊緣開始被月亮遮住,并慢慢向東邊緣發(fā)展。一次日全食的全過程共分為五個(gè)階段:即初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓。月面的東邊緣和日面的西邊緣相外切時(shí)稱為初虧,即日食過程開始的時(shí)刻;初虧過后,當(dāng)月面東邊緣與日面的西邊緣相內(nèi)切時(shí)稱為食既,這是日全食開始;食既以后,當(dāng)月面的中心和日面的中心相距最近時(shí)稱為食甚(對(duì)偏食來說,食甚是太陽被月亮遮去最多的時(shí)刻);當(dāng)月面后西邊緣和日面的西邊緣相內(nèi)切的瞬間稱為生光,這是日全食結(jié)束的時(shí)刻;生光之后,月面繼續(xù)移離日面,當(dāng)月面的西邊緣與日面的東邊緣外切時(shí)稱為復(fù)圓,日食的全過程到此結(jié)束。日偏食時(shí)只有初虧、食甚和復(fù)圓三個(gè)階段。日環(huán)食則與日全食一樣,包括初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓五個(gè)階段。月食時(shí)總是月亮的東邊緣首先進(jìn)入地影,當(dāng)月亮與地球本影第一次外切時(shí),這標(biāo)志著月食的開始,稱為初虧;初虧之后月亮慢慢進(jìn)入地球本影內(nèi),當(dāng)月亮與地球本影第一次內(nèi)切時(shí)標(biāo)志月全食開始,此時(shí)食既;當(dāng)月亮圓面的中心與地球本影中心最接近的瞬間,稱為食甚;食甚過后,月亮慢慢在地球本影內(nèi)移動(dòng),當(dāng)月亮與地球本影第二次內(nèi)切時(shí),標(biāo)志著月全食的終結(jié),稱為生光;生光之后,月亮逐漸離開地球本影,當(dāng)月亮與地球本影第二次外切的瞬間,標(biāo)志著月食整個(gè)過程的完結(jié),稱為復(fù)圓。所以,月全食也同樣有五個(gè)階段:即初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓。而月偏食則只有初虧、食甚和復(fù)圓三個(gè)階段。我們?cè)谌帐澈驮率车念A(yù)報(bào)中,常常會(huì)看到“食分”這樣一個(gè)詞,它用來表示食甚時(shí)日面或月面被遮掩的程度。對(duì)于日偏食,食分是指日面被遮去部分和日面直徑之比。以太陽的直徑作為1,如果食分為0.5,就表示太陽的直
28徑被遮去了一半。對(duì)于全食或環(huán)食,食分是月面直徑與日面直徑之比,很顯然,日全食的食分總是大于或等于1,日環(huán)食的食分小于1。對(duì)于月偏食,食分是指在食甚時(shí)月亮直徑被遮的多少和月亮直徑之比。如果食分為0.7,那么就表示就表示月亮的直徑被遮去十分之七。對(duì)于月全食,食分指月亮直徑進(jìn)入地球本影部分與月亮直徑之比,所以月全食時(shí),食分大于1或等于1。日食和月食的規(guī)律與周期由于月亮圍繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道面(白道面)和地球圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道面(黃道面)有平均5°09′的夾角,所以朔的時(shí)候,月亮有時(shí)在太陽上方通過,有時(shí)在太陽下方通過,并不發(fā)生日食。望的時(shí)候,月亮有時(shí)在地影的上方通過,有時(shí)在地影的下方通過,并不發(fā)生月食。只有當(dāng)朔或望的時(shí)候,太陽、月亮在黃白交點(diǎn)附近才會(huì)發(fā)生日、月食。由于太陽、月亮的視直徑都在半度左右,所以當(dāng)太陽距交點(diǎn)一定角距離內(nèi)(限角),朔時(shí),太陽就可能被月球遮掩而發(fā)生日食。同理,望時(shí),月亮就能進(jìn)入地影而發(fā)生月食。這時(shí),太陽距交點(diǎn)的角距離叫做食限。由于月亮和太陽的視直徑隨著它們和地球的距離的變化而有時(shí)大些,有時(shí)小些,而且黃白交點(diǎn)也有變化,所以食限也有所變動(dòng)。根據(jù)計(jì)算,日食限角最大為17°9′,最小為15°9′之間可能發(fā)生日食,也可能不發(fā)生日食。同理,望的時(shí)候,月食最大限角為11°9′,最小限角為10°0′。就是說,望的時(shí)候太陽離開交點(diǎn)的角距離大于10°.0時(shí),地球上一定在某個(gè)地方能夠看到月食。月食限在10°.0和11°9′之間時(shí),是否發(fā)生月食,需精密計(jì)算才可知道。由于黃白交點(diǎn)有兩個(gè),太陽在一個(gè)歷年內(nèi)通過升交點(diǎn)、降交點(diǎn)各一次,所以一年中有兩個(gè)時(shí)期會(huì)發(fā)生日食和月食,發(fā)生日、月食的時(shí)期叫作食季。日食食限約18°,運(yùn)行到交點(diǎn)以東18°,太陽作周年視運(yùn)動(dòng)從交點(diǎn)以西18°,約需36天,所以日食的每一食季為36天。對(duì)于月食而言,月食食限為12°,所以月食的每一食季只有24天。日食季是36天,這比朔望月的長(zhǎng)度29.5306天要長(zhǎng),因此在一個(gè)日食季內(nèi)必定會(huì)發(fā)生一次日食;一年內(nèi)至少發(fā)生兩次日食,如果每一食季中包含兩個(gè)朔日(食季始即是朔日,食季尾必有朔日),則會(huì)發(fā)生兩次日食,一年就會(huì)有四次日食發(fā)生。由于月食食季只有24天,比朔望月的平均長(zhǎng)度29.5306天短,月食季內(nèi)可能含有一個(gè)望日,也可能不包含望日。就是說一年內(nèi)可能有兩次月食,可能一次月食都不發(fā)生。如果黃白交點(diǎn)是不變的,那么食季也就在每年相同的一段時(shí)間內(nèi)。但是,事實(shí)上黃白交點(diǎn)是變動(dòng)的,交點(diǎn)的位置每年自東向西移動(dòng)19°4′,每18.6年在黃道上運(yùn)行一周。太陽是自西向東在黃道上作周年視運(yùn)動(dòng)的,就是說交點(diǎn)迎著太陽運(yùn)行。這樣一來,當(dāng)太陽從一交點(diǎn)起經(jīng)過另一交點(diǎn)再回到原來交點(diǎn)運(yùn)行一周所用的時(shí)間,比太陽在黃道上運(yùn)行一周的時(shí)間要短19天,為346.62天(叫交點(diǎn)年,也叫食年)。所以食季平均每年提早19天。由于食年比回歸年要短19天,所以在一歷年內(nèi)太陽可能三次經(jīng)過交點(diǎn)。例如,1月1日通過升交點(diǎn),半年之后通過降交點(diǎn),到了年末再一次通過升交點(diǎn),即是說一年內(nèi)有兩個(gè)半食季,這時(shí)一年中可能發(fā)生7次日、月食(5次日食、2次月食,或4次日食、3次月食)。一年中日食次數(shù)比看到月食的次數(shù)多。對(duì)于地球某一地點(diǎn),實(shí)際上看到的月食次數(shù)比看到日食的次數(shù)多。這是由于發(fā)生月食時(shí),背著太陽的半個(gè)地球都可看到。而發(fā)生日食時(shí),月亮影錐只掃過地球上一個(gè)狹窄的地帶,只有日食帶內(nèi)的人才能看到日食。尤其是全食帶只有200多公里寬,有時(shí)大部分在大洋地區(qū),因此很少有人能看到日全食。
29一個(gè)地方平均要二三百年才能看到一次日全食。由于地球繞太陽和月亮繞地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和黃白交點(diǎn)的移動(dòng)都是有規(guī)律的,所以相隔一定的時(shí)間就會(huì)發(fā)生一次大致類似的日、月食。早在古代,巴比倫人就根據(jù)對(duì)日食和月食的長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)了日、月食的循環(huán)周期為233個(gè)朔望月,這個(gè)周期叫作沙羅周期,沙羅就是重復(fù)的意思。233個(gè)朔望月的時(shí)間長(zhǎng)度(等于6585.32天),等于19個(gè)食年(等于6585.78天),又和242個(gè)交點(diǎn)月(月亮從交點(diǎn)又回到同一交點(diǎn)的時(shí)間間隔,242個(gè)交點(diǎn)月等于6585.35天)的時(shí)間長(zhǎng)度相等。就是說,在一個(gè)沙羅周期中,太陽、月亮和黃白交點(diǎn)就又回到原來的相對(duì)位置,因此就又發(fā)生和上1一次相類似的日、月食了。一個(gè)沙羅周期約合18年11日,如果這期間有531年閏年就有18年10日。由于這個(gè)周期不是整日數(shù),所以下一次日、月食的3見食地點(diǎn)和食相與上一次日、月食的見食地點(diǎn)和食相也會(huì)有所變化。我國(guó)漢代天文學(xué)家對(duì)日、月食作過深入研究,發(fā)現(xiàn)日、月食具有135個(gè)朔望月的循環(huán)周期。135個(gè)朔望月等于3986.6天,相當(dāng)于11年少11天。就是說在11年少11天的時(shí)間間隔內(nèi),類似的日、月食就重復(fù)發(fā)生一次。這個(gè)循環(huán)周期記載在漢代“三統(tǒng)歷”中,因此又叫“三統(tǒng)歷周期”。水星和金星水星最亮的時(shí)候,目視星等達(dá)-1.9等。由于水星和太陽之間的視角距離不大,使得水星經(jīng)常因距離太陽太近,淹沒在耀眼的陽光之中而不得見。即使在最宜于觀察的條件下,也只有在日落西山之后,在西天低處的夕陽余暉中,或是在日出之前,在東方地平線上才能看到它。金星離太陽由近及遠(yuǎn)的次序?qū)儆诘诙?,它是離地球最近的一顆行星。除太陽、月亮之外,金星是天空中肉眼能看到的最亮的星,亮度最大時(shí)為-4.4等,比天狼星亮14倍,我國(guó)古代曾把它稱為“太白”。金星比地球更靠近太陽,從地球上看去,它和太陽的最大視角距離不超過48°。因而,金星不會(huì)整夜出現(xiàn)在星空,它有時(shí)閃爍在群星都已隱去的朝霞中,有時(shí)又出現(xiàn)在眾星尚未露面的落日余暉里。當(dāng)金星出現(xiàn)在黎明的東方天空時(shí),我國(guó)民間稱它為啟明星;出現(xiàn)在黃昏西方天空時(shí),我國(guó)民間稱它為長(zhǎng)庚星?!对?shī)·小雅·大東》中“東有啟明,西有長(zhǎng)庚”,指的就是金星。在天文學(xué)中,金星的符號(hào)以♀表示。壯觀的天象晴朗的白晝,陽光燦爛,突然間光芒四射的太陽被一個(gè)黑影遮擋住,黑影逐漸擴(kuò)大,有時(shí)甚至太陽的整個(gè)圓面完全被遮住,這時(shí)黑夜突然降臨大地,氣溫驟然下降,天空呈現(xiàn)一片夜色,明亮的星星顯露了出來,這就是發(fā)生了日食。日食,特別是日全食,是天空中頗為壯觀的景象。如果把日全食的過程拍成一部電影,可以看到這樣一些鏡頭:一個(gè)黑影從太陽西邊遮來,被遮的面積逐漸擴(kuò)大,當(dāng)太陽只剩下一個(gè)月牙形時(shí),天色昏暗下來,慢慢地太陽全被遮住。突然,太陽四周噴射出淡藍(lán)色的日冕和紅色的日珥。月影不斷向東移去,太陽西邊緣又露出光芒,大地重見光明,太陽漸漸恢復(fù)了本來面貌。
30仔細(xì)觀察,在日全食即將開始或結(jié)束時(shí),太陽圓面被月球圓面遮住,只留下一圈彎彎的細(xì)線,這時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)一串發(fā)光的亮點(diǎn),像是一串晶瑩剔透的寶珠。這是由于月球圓面邊緣高低不平的山峰把太陽發(fā)出的光線切斷造成的,英國(guó)天文學(xué)家倍里(Berrie)于1838年和1842年首先描述并研究了這種現(xiàn)象,所以稱為倍里珠。倍里珠倍里珠是日食時(shí)出現(xiàn)的一種亮點(diǎn)現(xiàn)象。在日全食的過程中,當(dāng)月球即將全部遮沒日輪的瞬間,從黑色的月球邊緣突然出現(xiàn)一個(gè)或數(shù)個(gè)發(fā)光亮點(diǎn),形似一串光彩奪目的“珍珠”,或者是指環(huán)上的“鉆石”。這種“珍珠”的壽命異常短暫,甚至用“曇花一現(xiàn)”來形容它還嫌太長(zhǎng),只要月球繼續(xù)移動(dòng)一下,這種現(xiàn)象便立即消逝。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,是因?yàn)樵虑虿皇且粋€(gè)光滑的圓球,它的表面山巒起伏、崎嶇不平。當(dāng)月球即將把日輪全部遮沒,或是月球即將離開日輪的剎那間,月球邊緣總有1個(gè)或數(shù)個(gè)山谷和凹地成為月輪的缺口,太陽光便能穿過這些小小的缺口射向地球,形成一個(gè)或一串發(fā)光的亮點(diǎn)。此時(shí),整個(gè)太陽均已失去了光輝。唯獨(dú)這個(gè)缺口依然明亮刺目,十分壯觀,令人終生不忘。由于這種亮點(diǎn)很像一串在黑暗的天穹上大放異彩的寶珠,也為了紀(jì)念英國(guó)天文學(xué)家倍里為解釋這種現(xiàn)象所作出的貢獻(xiàn),天文學(xué)家把這種突如其來、轉(zhuǎn)瞬即逝的奇景叫做“倍里珠”。除日全食外,在日環(huán)食的過程中也會(huì)發(fā)生倍里珠現(xiàn)象。日全食日全食是日輪被月球全部遮沒的一種日食。日全食過程中,有一個(gè)最長(zhǎng)不超過7分30秒的太陽被月球全部遮沒的階段,這時(shí)刺目的太陽光球部分被全部遮沒,平時(shí)不可能看到的暗弱外層大氣便顯露出來,因此,是研究太陽色球?qū)?、日珥和日冕,以及針狀物的極好機(jī)會(huì)。日全食的景象極為壯麗動(dòng)人,被譽(yù)為天象中的桂冠。日全食開始時(shí),明亮的日輪右側(cè)忽然出現(xiàn)一個(gè)圓弧形的缺口,這個(gè)漸漸侵入日輪的黑球便是運(yùn)行到太陽方向的月球。接著日輪愈來愈甚地被侵食,最后只剩下蛾眉月般的細(xì)細(xì)一絲。這時(shí)天空迅速變暗,地面也變得昏暗異常,宛如夜幕降臨,幾顆亮星在天穹顯現(xiàn)。忽然間,殘留的一絲金線變成了一串明珠,這便是日食時(shí)特有的信里珠現(xiàn)象。就在這里最后一點(diǎn)星光消失時(shí),天象中的桂冠便展現(xiàn)出來,這時(shí)天昏地暗,日月無光,眩目刺眼的太陽不復(fù)存在,代替它的竟是一個(gè)被一圈貝珠青白色的日冕所環(huán)繞而襯托出來的漆黑圓盤,其邊緣還鑲著一環(huán)深玫瑰紅的色球?qū)雍忘c(diǎn)點(diǎn)日珥。不久,在色球彩環(huán)右側(cè)突然爆發(fā)出一點(diǎn)刺目的金花,這是第二次倍里珠出現(xiàn)。日冕和日珥隨之消失不見,太陽又變成一彎金鉤,然后便逐漸復(fù)原如常。日全食是如此激動(dòng)人心,而且同一地點(diǎn)約隔300年才發(fā)生一次。難怪人們往往不遠(yuǎn)萬里趕到能看到日全食的狹窄全食帶地區(qū)去觀測(cè)。有幸看到日全食,肯定會(huì)留下難以忘懷的深刻印象。起因我們知道,月亮是圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的,地球又帶著月亮一起繞著太陽公轉(zhuǎn),當(dāng)月亮運(yùn)行到太陽和地球之間,三者差不多成一直線時(shí),月影擋住了太陽,于是就發(fā)生了日食。月影有本影、偽本影(本影的延長(zhǎng)部分)和半影之分。在月亮本影掃過的地方,那里主陽光全部被遮沒,所看到的是日全食;在半影掃過的地方,月亮僅遮住日面的一部分,這時(shí)看到的是日偏食。還有時(shí),
31月亮本影達(dá)不到地面,它延伸出的偽本影掃到地面,此時(shí)太陽中央的絕大部分被遮住,在周圍留有一圈明亮的光環(huán),這就是日環(huán)食。天文學(xué)家稱環(huán)日食和全食為中心食。中心食的過程中必然會(huì)發(fā)生日偏食。從上面的敘述可以看出,日食一定發(fā)生在朔,即農(nóng)歷初一,但不是所有的朔日都會(huì)發(fā)生日食。這是因?yàn)樵铝晾@地球運(yùn)動(dòng)的軌道平面(白道面)和地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道面(黃道面)并不是重疊在一起的,而是有一個(gè)平均大約為5°09′的傾角。所以在大多數(shù)的朔日里,月亮雖然運(yùn)行到太陽和地球之間,但月影掃不到地面而不會(huì)發(fā)生日食。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上每年至少要發(fā)生兩次日食,最多時(shí)可達(dá)5次。月球的本影或偽本影在地面掃過的區(qū)域稱為日食帶。日食帶的寬度一般為幾十千米至二三百千米,因此,平均要二三百年才有機(jī)會(huì)在某一地區(qū)看到一次日全食。1997年3月9日,中國(guó)新疆北端可以看到一次日全食,這是中國(guó)在本世紀(jì)能看到的最后一次日全食。古代的觀測(cè)古時(shí)候由于科學(xué)不發(fā)達(dá),統(tǒng)治者把日食看作是上天的警告,因此對(duì)日食觀測(cè)抓得非常緊,設(shè)有專門機(jī)構(gòu),整日監(jiān)視日面上的變化。相傳距今已有4000多年的中國(guó)夏代,有一位叫羲和的天文官因沉緬酒色,漏報(bào)了日食,被斬首。據(jù)說從此再也沒有一個(gè)大文學(xué)家敢在觀測(cè)時(shí)玩忽職守了。由于日光十分強(qiáng)烈,除了日全食之外,是無法用眼睛直接觀測(cè)太陽的。公元前1世紀(jì),一位叫京房的人采取了一種很巧妙的觀測(cè)日食的方法,他將一盆水放在院子里,日食時(shí)去觀察水中映出的太陽,從而避免眼睛直接接觸陽光而被灼傷。后來,人們用油代替水,進(jìn)一步減少了日光的刺激。13世紀(jì),元代大天文學(xué)家郭守敬發(fā)明了一種叫仰儀的半球形儀器,里面有刻度,可以比較準(zhǔn)確地測(cè)定各個(gè)食相的時(shí)刻,并估計(jì)出食分。到了17世紀(jì),望遠(yuǎn)鏡傳入了中國(guó),崇尚西學(xué)的科學(xué)家徐光啟用它觀測(cè)日食,觀測(cè)精度有了大幅度提高。由于歷代都有專門的觀測(cè)者,因而中國(guó)古代留下的日食記錄是很豐富的。根據(jù)統(tǒng)計(jì),到清代為止,不算甲骨文,只是史書上記載的日食就是1000次以上,這是一份十分寶貴的科學(xué)遺產(chǎn)。因?yàn)槿帐秤?jì)算涉及到太陽和月亮的運(yùn)動(dòng),所以,古代不少天文學(xué)家利用日食記錄來驗(yàn)證自己的歷法。而到了本世紀(jì),古代日食記錄有了更多的用途。1969年有人利用25次公元2年以前的古日食記錄來計(jì)算地球自轉(zhuǎn)速率的長(zhǎng)期變化(逐漸變慢),這25次中有9次是中國(guó)的。世界天文學(xué)家普遍認(rèn)為,中國(guó)古代日食記錄的可信程度是最好的。全新的觀測(cè)方法在歷史上,人們利用日全食時(shí)月影擋住日面的特殊條件,觀測(cè)色球和日冕,取得了重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)?,F(xiàn)在,我們雖然已具備了平時(shí)觀測(cè)太陽色球和日冕的若干手段,但還不能完全取代日全食的觀測(cè)。最精細(xì)的日冕照片仍然是在日全食時(shí)拍到的;日全食時(shí)拍攝的閃光光譜,仍然是建立太陽光球、色球和日冕大氣模型的重要觀測(cè)資料。因此,在每次發(fā)生日全食時(shí),天文學(xué)家總是千方百計(jì)地,甚至冒著生命危險(xiǎn)去觀測(cè)。近40多年來,對(duì)太陽的射電觀測(cè)極大地推動(dòng)了太陽物理學(xué)的進(jìn)展,但是射電觀測(cè)分辨率低,很難分辨日面上的細(xì)節(jié)。而在日食時(shí),天文學(xué)家可以根據(jù)不同時(shí)刻月面掩日面的程度,及射電望遠(yuǎn)鏡記錄的變化,來判斷射電源的準(zhǔn)確位置,獲取高分辨率的太陽射電觀測(cè)資料。另外,與光學(xué)觀測(cè)相比,射
32電望遠(yuǎn)鏡還占有兩大優(yōu)勢(shì):首先人們感興趣的是日食時(shí)月球掩食日面的過程,而不是日面被全掩的瞬間,所以偏食、環(huán)食同樣具有觀測(cè)價(jià)值;其次,光學(xué)觀測(cè)日食的功率不大,天氣不佳,或者日食過程中掠過日面的一片浮云都會(huì)使觀測(cè)前功盡棄。而射電觀測(cè)受天氣影響很小,可以說是旱澇保收。20世紀(jì)70年代中期以前,有關(guān)太陽射電的知識(shí)大部分是通過日食觀測(cè)得到的。半個(gè)世紀(jì)以來,測(cè)定愛因斯坦效應(yīng)一直是日全食觀測(cè)的重要內(nèi)容,天文學(xué)家利用日全食驗(yàn)證了愛因斯坦關(guān)于太陽的引力能夠使光線偏轉(zhuǎn)的預(yù)言。廣義相對(duì)論成功地解釋了水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)后,仍然有一些執(zhí)著的天文學(xué)家熱心于在日全食時(shí)進(jìn)行水星行星的探索。誘人的月背遙遠(yuǎn)的天體固然存在著許多難解的謎,離我們很近的天體,譬如月球,至今仍保留著的謎也不少。數(shù)百年的觀測(cè)和研究,六批12名宇航員登上月球,確實(shí)為我們獲得了這個(gè)天體的極為豐富和珍貴的情報(bào)資料,這是事實(shí)。但是,許多的月球之謎,包括一些像起之源類的根本性的謎,都還沒有解決,其中也包括這里要介紹的月球面的種種謎,這也是事實(shí)。月背究竟是怎么樣的?由于月球繞軸自轉(zhuǎn)的周期與繞地球公轉(zhuǎn)的周期相同,都是27.3天,所以它老以同一面對(duì)著地球,它的背面永不被我們看見,成為千古啞謎。1959年10月發(fā)射成功的前蘇聯(lián)“月球3號(hào)”探測(cè)器,在轉(zhuǎn)到月球背面上空六七萬公里時(shí),為我們拍得了月球背面的第一批照片,揭開了啞謎,從此我們對(duì)月背的認(rèn)識(shí)越來越深刻。經(jīng)過30多年的探索和研究,科學(xué)家們已得到了月背的大量照片??偟恼f來,月背的全貌是怎么樣的,這個(gè)問題已解決。但是,稍微深入一點(diǎn)的話,問題不少,月背現(xiàn)在所提出來的各種新謎,比過去那種僅僅是總體面貌不了解的謎,復(fù)雜得多,難解得多。與正面的差異月球背面與正面的最大差異是它的大陸性。在總共30來個(gè)月球“?!?、“洋”和“湖”、“沼”、“灣”當(dāng)中,90%以上都在正面,約占半球面積的一半。月背上完整的“海”只有兩個(gè),占月背半球面積的10%還不到,這兩個(gè)不大的“海”就是莫斯科海和理想海。莫斯科海長(zhǎng)約300公里,寬約200公里。月球背面90%左右的地方都是山地,環(huán)形山很多,存在許多巨大的同心圓結(jié)構(gòu),很具特色。比起正面來,月背地形凹凸不平得厲害,起伏更加懸殊。月背的顏色比正面稍紅、稍深一些,大概是由于兩個(gè)半球上山區(qū)和“海”的面積相差較多的緣故。為什么月背的結(jié)構(gòu)與正面有那么大的差異?為什么月海都“喜歡”集中在正面?這些都是科學(xué)家頗感興趣的問題。比起正面來,月背環(huán)形山之多有過之而無不及。與正面環(huán)形山相同的方面是各環(huán)形山的形狀千姿百態(tài),千奇百怪,有的也是相互交織在一起;歐姆環(huán)形山等跟正面的第谷和哥白尼環(huán)形山相像,也都帶著長(zhǎng)短不等的輻射紋。不同的是,月背環(huán)形山多而且大,只要你看一眼月背照片,立即就會(huì)得
33出這樣的概念:環(huán)形山是月背的主要特征,它在月背面貌中占有無可爭(zhēng)辯的主導(dǎo)地位。更加使你驚訝的大概是它的環(huán)形山鏈。好些環(huán)形山像糖葫蘆那樣串連在一起,彎彎曲曲延伸好幾百公里,最長(zhǎng)的超過1000公里,這樣的地形結(jié)構(gòu)使人嘆為觀止。月球正面的南部,環(huán)形山較多;而月背的北極地區(qū)地形極為復(fù)雜,許多環(huán)形山相互疊加和交織在一起,形態(tài)別致。月球正面有著好幾條著名山脈,如阿爾卑斯山脈、亞平寧山脈等,嚴(yán)格說起來,月背沒有明顯的山脈。退一步說,如果降低要求,把莫斯科海的四周海岸、一些環(huán)形山環(huán)壁和線狀地形等,也說成是山脈的話,也許可以勉強(qiáng)過得去。一般書上說月球直徑3476公里,或者半徑1738公里,都指的是平均直徑或平均半徑。由于月球并非正球體,有的地方鼓起來一些,半徑就比平均半徑長(zhǎng)些;凹陷下去的地方的半徑小于平均半徑。月球的最長(zhǎng)半徑和最短半徑都在月背那個(gè)半球上,真出是咄咄“怪”事。最長(zhǎng)半徑比平均半徑長(zhǎng)4公里,最短半徑在一片叫做“范德格拉夫洼地”那里,比平均半徑短了5公里。范德格拉夫洼地位于月背的南半球,直徑約210公里,它本身的深度約4公里。它不僅是本地區(qū)中最令人感興趣的一個(gè)區(qū)域,在某些方面還是獨(dú)一無二的。譬如說,它的磁場(chǎng)比周圍地區(qū)的都強(qiáng),而且還有點(diǎn)異常;放射性的情況也是這樣。這種異常情況是否跟它的特殊構(gòu)造有關(guān)系呢?解開差異之謎月球正面情況科學(xué)家們是比較熟悉的,誰知月背情況竟與正面有那么多和那么大的差異。人們自然要問:這是為什么呢?一種意見認(rèn)為:對(duì)地球的人來說是發(fā)生了一次月全食的時(shí)候,對(duì)月球來說,那是一次長(zhǎng)時(shí)間的日全食。原來被太陽烤得特別熱的月球正面,突然被地球影子遮住,而且長(zhǎng)時(shí)間地處于溫度特別低的情況下。這樣,久而久之,月球正面月殼就會(huì)從開始出現(xiàn)小破裂,到后來發(fā)生巨大的破裂。反對(duì)者的意見是:月球上發(fā)生日全食時(shí),月面溫度劇烈變化是事實(shí),形成局部的微不足道的破裂也有可能。但是,月面物質(zhì)傳遞的本領(lǐng)是很差的,所以,充其量月面溫度變化至多只影響月面以下幾厘米的地方,而不會(huì)造成我們現(xiàn)在所看到的正背兩面那么大的差別。再說,月球上發(fā)生日全食是常有的事,如果同意那種觀點(diǎn)的話,豈非要承認(rèn)月球上現(xiàn)在也在經(jīng)常不斷地發(fā)生那種實(shí)際上并不存在的大破裂嗎?另一種意見是:地球吸引月球而使月球本體發(fā)生像潮水漲落那樣的現(xiàn)象,這種被稱為“固體潮”的作用,當(dāng)然是很小的。但是,不管潮汐作用有多大,由于正面離地球近而受到的作用大,這也會(huì)造成月球正背兩面的差異。不少人認(rèn)為這種見解也是不能成立的。月球正背兩面所受到的地球潮汐作用,確實(shí)是有差別的,正面受到的要大一些。但是,計(jì)算結(jié)果表明,大概只相差5‰,潮汐作用的微小差別根本不可能成正背兩半球面貌那么大差別。看來,月球正背兩面的差別不能用外部原因來解釋,應(yīng)該從月球本身來找,月背面貌是月球內(nèi)在力量在形成月殼的過程中,起著主導(dǎo)作用而造成的。盡管我們現(xiàn)在還不清楚月背及其特征究竟是如何形成的,謎終究有朝一日會(huì)被解開的。
34月到中秋中秋節(jié)是我國(guó)人民很重視的一個(gè)節(jié)日,是合家團(tuán)圓的節(jié)日。中秋節(jié)晚間,一輪圓月高高掛起,天空也好像被洗過了似的,湛藍(lán)湛藍(lán)的,灑在地上的銀白色月光,給人寧?kù)o、安謐的感覺。懷著舒暢和美滿心情的人們抬頭望明月,覺得月色特好,月亮格外明亮。“月到中秋分外明”的說法流傳得非常之廣。一般說來,中秋前后是一年中天氣最好的季節(jié)。在這之前,在夏季的很長(zhǎng)一段時(shí)間里,從海洋上吹來的、濕度很大的暖空氣,一直滯留在我國(guó)好些地區(qū)上空,月光是很難穿過云層和它所含的水汽的。我們從地球上看月亮,覺得它好像老是披了一層薄薄的白紗,發(fā)出柔和的光輝,但并不那么皎潔。每年8月份之后,從北方吹來干燥而有點(diǎn)寒意的空氣,把暖而濕的空氣驅(qū)跑了,天高氣爽,天空透明度加大,人們覺得月亮也似乎變得分外明亮了。從天文學(xué)的角度來說,談?wù)撓裰星镌履菢拥臐M月亮度,至少要考慮這么幾個(gè)問題:它的反照率、它是否最圓、距離遠(yuǎn)近也就是圓面大小等。月亮自己不會(huì)發(fā)光,它只是反射了太陽光。月亮的反照率不高,只有7%,或者說,月亮只把從太陽那里得到的7%的太陽光反射了出來,不管是這次中秋時(shí)的滿月還是其他什么時(shí)候的滿月,都是這樣。所以,我們不必在這一點(diǎn)上作特別考慮。關(guān)于月亮是否圓,就應(yīng)該說明白了。農(nóng)歷每個(gè)月的十五叫做望,這一天的月亮就叫做望月,這些都沒有問題。習(xí)慣上人們都把這一天的月亮看做是最圓的,而實(shí)際上,這是不對(duì)的。問題在于應(yīng)該明確農(nóng)歷中的這個(gè)“望”和“望月”,與天文學(xué)上有著確切定義的“望”和“滿月”,并不是完全一致的。從地球上看太陽和月亮,它們相差180度就叫“望”,因此,在天文學(xué)的書里,“望”有一個(gè)非常確定的時(shí)刻:哪天幾點(diǎn)幾分。這一時(shí)刻,月亮最圓。那么,這時(shí)刻是不是就在農(nóng)歷望的那一天呢?有可能,但在多數(shù)情況下則不是,它往往是在農(nóng)歷每個(gè)月的十六,甚至在十七。說實(shí)在的,農(nóng)歷八月十五而恰逢天文學(xué)上的那個(gè)望的機(jī)會(huì)不多,通常是十六的月亮比十五的更圓。舉例來說:農(nóng)歷乙亥年是豬年,相當(dāng)于公元1995年1月31日到1996年2月18日,因碰上閏年,有十三個(gè)月,從農(nóng)歷來說,這十三個(gè)月的每月十五都是“望”。從計(jì)算歷法的天文臺(tái)來說。這十三個(gè)相應(yīng)的天文學(xué)上的“望”的時(shí)刻,在農(nóng)歷十四的有1次,十五的3次,十六的7次,十七的2次。下一個(gè)農(nóng)歷年是丙子年,是鼠年,有十二個(gè)月,相當(dāng)于1996年2月19日到1997年2月6日,十二個(gè)相應(yīng)的天文學(xué)上的“望”在農(nóng)歷十五和十六的各5次,有2次在農(nóng)歷的十七。這充分說明,在多數(shù)情況下,天文學(xué)上的“望”不在農(nóng)歷十五,農(nóng)歷十六的月亮往往比十五更圓些。至于同樣是天文學(xué)上的那個(gè)“望”,滿月的大小也不一致,這就得說說它的距離了。滿月而離得比較近的時(shí)候,當(dāng)然比遠(yuǎn)的時(shí)候要大些。我們已經(jīng)說過,月亮繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道是橢圓形的,在軌道近地點(diǎn)時(shí)離地球35萬多公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)約40萬多公里。月亮從軌道上的近(遠(yuǎn))地點(diǎn)出發(fā),轉(zhuǎn)了一圓之后再回到近(遠(yuǎn))地點(diǎn)來,平均需要27日13小時(shí)多,可是從一次滿月到
35下次滿月的時(shí)間是29日12小時(shí)多,兩者相差2天不到一些。這就告訴我們:同樣是一次滿月,由于與地球之間距離的變化,月亮的大小也是不一樣的。只有既是滿月,月亮又是在近地點(diǎn)附近,它才是又圓又大。這怎么可能每年都趕在中秋節(jié)之夜呢!至于某一年的中秋月亮究竟什么條件、什么情況,得具體分析,看它離天文學(xué)上“望”的時(shí)刻有多長(zhǎng)、離軌道近地點(diǎn)有多遠(yuǎn),此外還有些別的條件。盡管如此,我們完全可以照常喜歡中秋月亮,沐浴在清澈的月光中,欣賞唐代大詩(shī)人的詩(shī)句:“一年明月今宵多”,或者“舉頭望明月,低頭思故鄉(xiāng)”。
36月球與人類月亮與人生天體中與我們地球關(guān)系最密切的是太陽,其次就是月亮了。自古以來,有多少詩(shī)人墨客在吟誦、描繪月亮,抒發(fā)自己的情思。比如:唐代詩(shī)人李白的“舉頭望明月、低頭思故鄉(xiāng)”幾乎人人會(huì)背。宋文學(xué)家蘇東坡的“水調(diào)歌頭”詞更是膾灸人口?!叭擞斜瘹g離合,月有陰晴圓缺,此事古難全。但愿人長(zhǎng)久,千里共嬋娟”。表達(dá)了多少人企盼團(tuán)圓的愿望。明月當(dāng)空照,常給人以舒暢、歡樂的心情,而在沒有月亮的晚上,人們的心情容易是憂郁、沉重的。月亮跟人生的關(guān)系或許是相當(dāng)密切的?!皾鹨玻S月盛衰”,沿海的潮汐活動(dòng)就是主要由月亮的引力作用產(chǎn)生的。海水有規(guī)則的漲落,給人們的漁業(yè)生產(chǎn)與航海提供了方便。月亮既然有能力對(duì)海洋的水體起作用,那么,它對(duì)人體中的血液及其他液體,也應(yīng)有所作用(人體中水分占80%以上)。研究表明,月亮對(duì)人體的作用或影響是多方面的。就月球相對(duì)于地球與太陽的位置來說,是四個(gè)關(guān)鍵的日子,就1990年間住院患者的精神狀態(tài)分析,發(fā)現(xiàn)周期性的精神病率在滿月時(shí)最高;酗酒鬧事者亦在滿月時(shí)為最高。張巨湘在《月相在災(zāi)害事故中的重要地位》(刊《災(zāi)害學(xué)》1991年第2期)一文中,列舉了大量的資料,說明幾大類重大事故(大型廠礦火災(zāi)、客車翻車與撞車、客機(jī)失事、大型海輪海難、火車嚴(yán)重事故)都跟月相有一定的關(guān)系,并指出,在4個(gè)關(guān)鍵日當(dāng)天及其前后各一天(共3天)內(nèi)是事故的高潮。他還提出幾種解釋,比如生物的潮汐效應(yīng)(類似于海水的潮汐)電磁干擾等等。這些問題,都有待進(jìn)一步研究。趙景明在1989年探討月球?qū)θ梭w的影響時(shí),認(rèn)為是人體內(nèi)存在有月球控制的生物潮潮點(diǎn)。人體內(nèi)有80%水分。月球?qū)θ梭w的引潮力作用,可能影響人體的水分變化,導(dǎo)致了情緒興奮和抑制出現(xiàn),因而產(chǎn)生與平常不一樣的行為事件。還有人認(rèn)為人體是磁場(chǎng),內(nèi)外磁場(chǎng)一般處于動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)朔、望時(shí),日——月——地處于一線時(shí),人體受月球等外界磁場(chǎng)急劇沖擊,而失去平衡,使人腦功能受到干擾而出現(xiàn)周期性的情緒變化(類似于共鳴作用)。大腦的機(jī)能紊亂,判斷力下降,會(huì)導(dǎo)致交通失控,引發(fā)交通事故。美國(guó)科學(xué)家阿·利·韋伯在《月球的影響》一書中指出,月亮和其他外天體對(duì)我們中的一些人有直接影響,對(duì)多數(shù)人有潛在影響。這種看法已為不少事例所證實(shí),值得注意。天文潮汐與地球在月球和太陽引潮力作用下,海洋水面發(fā)生周期性漲落的現(xiàn)象叫做海洋潮汐。蔚藍(lán)色海洋,煙波浩渺,運(yùn)動(dòng)不息。其中最常見的運(yùn)動(dòng)形式就是海洋水面按時(shí)漲上來,落下去,落下去,又漲上來,天天如此,這就是人們常說的“大海呼吸”,不過,科學(xué)名稱叫“海洋潮汐”。什么力量能使海洋水面漲落呢?我們祖先很早就注意到這種潮汐現(xiàn)象與
37月球有著密切關(guān)系。東漢哲學(xué)家王充明確地指出:“濤之起也,隨月盛衰。”但古人還不知道其中的道理。直到牛頓發(fā)明萬有引力定律以后,才找到潮汐的原因。萬有引力告訴我們:宇宙中一切物體之間都存在著互相吸引的力量。月球是距離地球最近的天體,它與海水運(yùn)動(dòng)關(guān)系最大。月球吸引地球,地球拉著月球,它們相互吸引的同時(shí),又各自繞地月系統(tǒng)的質(zhì)心做圓周運(yùn)動(dòng),于是又產(chǎn)生排斥力。當(dāng)吸引力大于排斥力,在吸引力作用下,海水便向著月球方向聚集堆積,漸漸升高,形成高潮;在與月球相反的另一面,排斥力大于吸引力,在排斥力的作用下,海水又要向背著月球的方向聚集堆積,也同樣形成高潮。至于這相對(duì)方向的中間地方,由于海水被兩端拉走,就要慢慢降低,形成低潮。這樣,漲面就變成與雞蛋一樣的橢球形狀。地球每天自轉(zhuǎn)一周。所以在大約一晝夜時(shí)間里,海水一般有兩次漲潮,兩次落潮。在天文學(xué)上稱天文潮汐。天文學(xué)家根據(jù)自身的實(shí)際體會(huì)和觀察天文潮汐對(duì)一些人的實(shí)際影響認(rèn)為,每月的朔日和望日的引力,并不都是最大的,在有的月份,似乎是朔、望日的前一天引力最大。究竟是不是這樣,和為什么這樣,需要天文工作者進(jìn)一步研究。除了月球和太陽的引力之外,太陽系的其他天體對(duì)地球也有引力,都是天文潮汐引力的組成部分,只是都比較小,有時(shí)僅作為月球、太陽對(duì)地球引力的疊加因素,這時(shí)不作詳述。天文潮汐對(duì)人類和地球產(chǎn)生了各種各樣的影響,從而在地球上和人類中發(fā)生奇異萬千的、有規(guī)律的現(xiàn)象。天文潮汐對(duì)人類的影響天文潮汐對(duì)人類自然出生時(shí)間的影響婦女懷孕以后,總是不斷地受到天文潮汐的影響,在分娩之前,不會(huì)有明顯的感覺,但是,到了分娩的時(shí)候,大多數(shù)孕婦是按照天文潮汐的規(guī)律分娩的。這其中有的是在引力大的朔、望期和引力比較大的上、下弦期分娩,有的則在月球上中天和下中天前后分娩。某婦產(chǎn)醫(yī)院1991年4月份,共產(chǎn)嬰兒247個(gè),日平均為8.2個(gè),其中朔日產(chǎn)14個(gè),比日均數(shù)多5.8個(gè),多70.1%;望日產(chǎn)11個(gè),比日均數(shù)多3.8個(gè),多46.3%。5月份共產(chǎn)嬰兒239個(gè),日平均7.7個(gè),其中朔日產(chǎn)11個(gè),比日均數(shù)多3.3個(gè),多42.8%;望日產(chǎn)13個(gè),比日均數(shù)多5.3個(gè),多68.8%。某幼兒園88班,共有幼兒34名,其中朔、望期出生的為10名,占29.4%;上下弦期出生的為6名,占17.6%,朔、望、弦期共出生16名,占47%。某中學(xué)某班,共有學(xué)生34名,其中朔、望期出生的為10名,占29.4%;上、下弦期出生的為9名,占26.4%,朔、望、弦期共出生19名,占55.3%。某醫(yī)院內(nèi)科某病房,1991年8月份某日,共有病人20名,其中朔、望期出生的6名,占30%,上、下弦期出生的5名,占25%,朔、望、弦期共出生11名,占55%。根據(jù)對(duì)某小學(xué)一二年級(jí)306名學(xué)生出生時(shí)間統(tǒng)計(jì),朔、望、弦期出生的共171人,占總數(shù)的56.3%,其余學(xué)生的出生時(shí)間有一半左右離朔、望、弦期僅差一二天。從以上資料可以看出,在朔、望、弦期出生的人,所占的比例是比較大的,說明天文潮汐確實(shí)能夠影響人的出生時(shí)間。但是,天文潮汐并不能決定所有人的出生時(shí)間,這是因?yàn)樵袐D的身體強(qiáng)弱、家庭環(huán)境、工作量的大小、勞動(dòng)輕重和思想情緒等條件的不同,以及產(chǎn)院采取藥物催產(chǎn)、技術(shù)引產(chǎn)及剖
38腹產(chǎn)等措施影響了自然出生的時(shí)間。另外,從絕大多數(shù)產(chǎn)婦分娩的實(shí)際情況看,不是按照理論推算的預(yù)產(chǎn)期分娩的,實(shí)際分娩時(shí)間,比理論預(yù)產(chǎn)期不是提前,就是推后,并且和少數(shù)產(chǎn)婦與理論預(yù)產(chǎn)期相差很多。這是因?yàn)?,一方面,產(chǎn)婦個(gè)人有不同的具體情況,另一方面,天文潮汐對(duì)產(chǎn)婦起著催產(chǎn)作用,使得按理論準(zhǔn)確預(yù)測(cè)產(chǎn)期極為困難。如果在理論預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,再加上天文潮汐的因素,就會(huì)相對(duì)準(zhǔn)確一些。尤其是超過理論預(yù)產(chǎn)期以后,仍然沒有分娩的,更要考慮天文潮汐的因素。如果超過了望期而沒有分娩的,一般在臨近的弦期或下一個(gè)朔期分娩;如果超過了朔期而沒有分娩的,一般在臨近的上弦期或下一個(gè)望期分娩。曾對(duì)一位超過理論預(yù)產(chǎn)期十多天的孕婦,在原理論預(yù)產(chǎn)期的基礎(chǔ)上,參照天文潮汐時(shí)間作了預(yù)測(cè),結(jié)果,實(shí)際分娩時(shí)間與預(yù)測(cè)分娩時(shí)間完全符合。天文潮汐對(duì)人類自然發(fā)病的影響天文潮汐對(duì)整個(gè)人體會(huì)產(chǎn)生一種無形的周而復(fù)始的附加力,當(dāng)人體虛弱時(shí),能夠觸發(fā)和加重一些人的病情,如腦血管病、心血管病和呼吸系統(tǒng)病等。筆者詢問了10名偏癱病人的發(fā)病時(shí)間,其中有7名發(fā)生在朔、望期和上弦,全部是腦血栓,除小學(xué)生羅×外,都有高血壓病史。這里面有兩個(gè)比較典型,一是寧夏青云儀器廠退休回京工人龔××,1991年6月25日,即農(nóng)歷五月十四(望期)發(fā)生腦血栓,全身癱瘓。后于1991年7月12日,即農(nóng)歷六月初一(朔日),病情突然加重,家人準(zhǔn)備了后事,后經(jīng)醫(yī)院搶救有所緩解。另一名是10歲小學(xué)生羅×,平時(shí)身體健康,1991年1月23日,即農(nóng)歷十二月初八(上弦日),午餐后突然雙下肢癱瘓。另?yè)?jù)對(duì)某醫(yī)院心臟病死亡人數(shù)統(tǒng)計(jì),共有病人50名,其中朔、望期發(fā)病的有17名,占34%,上、下弦期發(fā)病的有6名,占12%,朔、望、弦期共有23名,占46%。從這些資料看,天文潮汐對(duì)心、腦血管病的觸發(fā)作用是明顯的。筆者認(rèn)為,這種觸發(fā)作用,是因?yàn)樘煳某毕珜?duì)人體的各種器官和血管造成一種附加力,這種附加力對(duì)有高血壓病史和冠狀動(dòng)脈硬化的人,在血管分支和彎曲處,在冠狀動(dòng)脈的遠(yuǎn)端,能夠使已經(jīng)狹窄的血管,因受壓而變形,從而,降低血液切變率,使血液流動(dòng)受阻,以致發(fā)生血栓、動(dòng)脈痙攣、心肌梗死、腦血管破裂等病狀。以上只闡述了在朔、望、弦期觸發(fā)疾病的問題,而實(shí)際上,只要有心腦血管病和呼吸系統(tǒng)病的內(nèi)在條件,在病情發(fā)展到比較嚴(yán)重的時(shí)候,在每天月亮上中天和下中天的時(shí)間,有可能使此類疾病發(fā)作。但是,在不少情況下,天文潮汐只是使人產(chǎn)生不舒服的感覺,如身體軟弱無力,心慌氣短,頭暈?zāi)垦#人?,而沒有發(fā)病。有這種情況的人,多數(shù)在體內(nèi)已有病灶,或身體比較虛弱,或年歲較大,或房事過密,因?yàn)閷?duì)天文潮汐的影響不認(rèn)識(shí),而沒有把產(chǎn)生上述病狀的原因與天文潮汐聯(lián)系起來。反過來講,天文潮汐對(duì)無病者、年輕、體壯和經(jīng)常參加體育鍛煉,以及較重體力勞動(dòng)的人,則沒有影響或影響不甚明顯。天文潮汐對(duì)于其他疾病是否有觸發(fā)作用,尚無多少資料證明,還有待于進(jìn)一步研究。目前只有兩個(gè)例子,一是某工廠一青年工人,平時(shí)身體極其健壯,在1991年7月13日,即農(nóng)歷六月初二(朔期)出現(xiàn)無名高燒(在40℃左右),經(jīng)醫(yī)院搶救半個(gè)月,無效而死亡。二是,河北省無極縣縣委某領(lǐng)導(dǎo)劉×,1989年7月18日晚上11點(diǎn)左右,胰腺炎突然發(fā)作,而二個(gè)多小時(shí)后,即1989年7月19日1點(diǎn)46分就是望時(shí)。這兩個(gè)病例很可能說明,天文潮汐對(duì)其他一些疾病也有觸發(fā)作用。
39這里需要說明,天文潮汐只是對(duì)一些疾病起觸發(fā)作用。并不是在任何情況下對(duì)于發(fā)病都起決定作用,因?yàn)?,非?qiáng)天文潮汐期里,有的人發(fā)病,是在異常生氣、激動(dòng)、興奮、悲傷、勞累等情況下發(fā)生的,如果沒有這些情況,即使受到強(qiáng)天文潮汐的影響,也不是肯定要發(fā)病,但是,在強(qiáng)天文潮汐期,如果發(fā)生情緒極度異常,就極有可能發(fā)病。天文潮汐對(duì)人類自然死亡的影響天文潮汐對(duì)人類出生和一些疾病的觸發(fā)有重要影響,當(dāng)然對(duì)人類的自然死亡也同樣會(huì)有重要影響。有人曾搜集了31人自然死亡的時(shí)間,其中朔、望期死亡的14人,占45.2%,上、下弦期死亡的4人,占12.9%,朔、望、弦期共計(jì)18人,占58.1%。某醫(yī)院1991年上半年死亡的心臟病人共52人,其中朔、望期死亡的20人,占38.4%,上、下弦期死亡的8人,占14.9%,朔、望、弦期共計(jì)28人,53.3%。據(jù)對(duì)北京八寶山革命公墓兩個(gè)墓區(qū)及骨灰堂部份亡人的統(tǒng)計(jì),一墓區(qū)的14人中,朔、望、期死亡的6人,占42.8%,上、下弦期死亡的2人,占14.3%,朔、望、弦期共8人,占57.1%。二墓區(qū)的28人中,朔、望、弦和上、下弦死亡的各6人,各占21.4%,朔、望、弦期共計(jì)12人,占42.8%。在骨灰堂的41人中,朔、望、弦期死亡的有18人,占44%,離朔、望、弦期僅差一天的5人,占12%,兩項(xiàng)共23人,占56%。北京市某區(qū)1989年10月至1991年11月猝死的26人中,朔、望、弦期猝死的15人,占57.7%,離塑、望、弦期差1天的7人,占28%,兩項(xiàng)共22人,占84.7%。據(jù)《參考消息》1991年12月20日刊載,1991年逝世的世界要人共12人,其中朔、望、弦期逝世的有9人,占75%。通過以上分析可以得到以下三個(gè)情況:其一,已知病因的15人中,心臟病4人,腦血栓和腦溢血6人,癌癥3人,其他2人。心腦血管病人占66.7%,這說明天文潮汐對(duì)心腦血管病致亡率最高。其二,對(duì)癌癥等其他疾病,從病理上分析,可能沒有直接影響,但是,病人在生命垂危的時(shí)候,少數(shù)病人在天文潮汐的影響下,也會(huì)致亡。其三,有三位自然死亡的美國(guó)前總統(tǒng),都是朔、望期致亡的,這說明美國(guó)所處的西半球與我國(guó)所在東半球,同樣會(huì)因?yàn)樘煳某毕挠绊懚斐扇说淖匀凰劳?。天文潮汐?duì)氣象的影響目前,在對(duì)氣潮的研究中,一般認(rèn)為氣潮是經(jīng)常存在的,不像海潮那樣明顯和直觀,需要用儀器才能測(cè)量出來,潮差一般不會(huì)超過一毫巴。有人認(rèn)為,這在實(shí)際上,可能只是氣潮的一般規(guī)律,而在整個(gè)地球大氣的千變?nèi)f化之中,還經(jīng)常出現(xiàn)一些有規(guī)律的突出現(xiàn)象,如熱帶低壓、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和龍卷風(fēng)等。這些現(xiàn)象也和陸潮中出現(xiàn)的地震、火山爆發(fā)、山體滑坡等現(xiàn)象一樣,與天文潮汐有著緊密的相關(guān)的關(guān)系,它既受到天文潮汐直接的、重要的影響,又是氣潮的突出的、重要的組成部分。臺(tái)風(fēng)是受天文潮汐的直接影響而形成的關(guān)于臺(tái)風(fēng)是如何形成的,目前,在國(guó)內(nèi)外都尚無定論。只是對(duì)于產(chǎn)生臺(tái)風(fēng)的基本條件,已經(jīng)有了比較一致的認(rèn)識(shí),這就是:在比較廣闊的熱帶海洋面上,水溫要高于26℃,造成高溫、高濕的低層大氣;臺(tái)風(fēng)的生成位置在離赤道3°以外;對(duì)流層風(fēng)速切變小,保持和增加整層的溫度等。在這些條件下,臺(tái)風(fēng)是如何形成的呢?筆者認(rèn)為,由月球和太陽形成的起潮力,使海洋面上低層大氣的空氣質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),這種起潮力(引力),作用在地球上的時(shí)候,由于反作用力的原理,就在地球上和低層大氣中,產(chǎn)生一
40種與地球自轉(zhuǎn)方向相反的反作用力。這樣,起潮力和反作用力交在一起,就使得低空大氣的空氣質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),既向上又偏轉(zhuǎn),形成反螺旋式,以反時(shí)針旋轉(zhuǎn)前進(jìn),這就是海洋臺(tái)風(fēng)和內(nèi)陸龍卷風(fēng)反時(shí)針旋轉(zhuǎn)的原因,這就是所謂的空氣初始擾動(dòng),即臺(tái)風(fēng)胎胚。在起潮力持續(xù)和地球不斷自轉(zhuǎn)的情況下,臺(tái)風(fēng)胎胚得到不斷的加強(qiáng),即逐漸演生成臺(tái)風(fēng)。但是,臺(tái)風(fēng)即使在上述條件下,也不是每日每時(shí)都能產(chǎn)生的,它必須在起潮力較大的時(shí)候才能產(chǎn)生。從一些資料分析,臺(tái)風(fēng)的初生期,與月相的朔、望、弦的相吻合或基本吻合。我國(guó)1990年預(yù)報(bào)的29個(gè)臺(tái)風(fēng)、熱帶風(fēng)暴和強(qiáng)熱帶風(fēng)暴中,在朔、望期形成的有9個(gè),占31%,在弦期形成的有6個(gè),占20.7%,朔、望、弦期形成15個(gè),占51.7%。我國(guó)1991年預(yù)報(bào)的前13個(gè)臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)熱帶風(fēng)暴中,在朔、望期形成的有5個(gè),占38.4%,在弦期形成的有3個(gè),占23%,1990年形成的14個(gè)臺(tái)風(fēng),1991年形成的5個(gè)臺(tái)風(fēng)。這19個(gè)臺(tái)風(fēng)雖然沒有在朔、望、弦期中形成,但是,一般說來,也都是由于強(qiáng)天文潮汐的影響而形成的,當(dāng)然,也可能有月亮上、下中天的影響而形成的。這其中的原因,一是同樣是朔、望、弦期,而具體日、時(shí)并不相同,日、月與地距離也并不都相等,所以,起潮力的大小就會(huì)有一定的差別;二是,由于形成臺(tái)風(fēng)的海區(qū)的水溫、緯度、切變風(fēng)速等具體條件的差異,對(duì)起潮力的響應(yīng),就會(huì)有早、晚之別,快慢之分,有的臺(tái)風(fēng)可能提前數(shù)日或當(dāng)日形成,有的可能推后數(shù)日。三是,朔、望、弦期只是在理論上,對(duì)引力較大的時(shí)間的區(qū)分,而在實(shí)際上,朔日與上弦日、上弦日與望日、望日與下弦日、下弦日與朔日之間,并沒有明確的界限,總是在無形中自然變換著,總是不斷地對(duì)海洋上低層大氣的空氣質(zhì)點(diǎn)以不同的引力吸引著。所以,筆者認(rèn)為,臺(tái)風(fēng)形成的時(shí)間無論是否在強(qiáng)天文潮汐期里,其形成的原因都是因?yàn)樘煳某毕挠绊?。我們預(yù)報(bào)的受天文潮汐影響比較典型的臺(tái)風(fēng)還是不少的。例如,1980年的8001號(hào)臺(tái)風(fēng),下弦日的前一天形成了熱帶低壓,下弦日的當(dāng)天中心氣壓即由1007毫巴下降為1002毫巴,風(fēng)速由10米/秒增加到12米/秒。由于下弦日的引力較小,在下弦日以后的3天里,氣壓僅下降2毫巴,風(fēng)速僅增加3米/秒;而在距離朔日的前3天,引力逐漸增大,中心氣壓每日下降10毫巴以上,風(fēng)力每日增加5米/秒,達(dá)到了臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度;在離朔日的前4小時(shí),又達(dá)到了強(qiáng)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。但是,朔日一過,就立即降為臺(tái)風(fēng),到第6天又由臺(tái)風(fēng)降為熱帶低壓,在上弦日的前兩天即行消失。臺(tái)風(fēng)受天文潮汐的影響而加強(qiáng)和改變方向臺(tái)風(fēng)形成以后,在日、月引力比較平穩(wěn)的情況下,臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度不會(huì)很快增大,因而,可能在局部地區(qū)徘徊不前,一旦進(jìn)入朔、望期,甚至弦期,由于日、月引力增大,臺(tái)風(fēng)就得到了加速度,除了風(fēng)速增大以外,其旋轉(zhuǎn)速度也會(huì)增強(qiáng)。這時(shí)臺(tái)風(fēng)就會(huì)突然改變方向,而離開局部地區(qū)。我國(guó)7204號(hào)臺(tái)風(fēng)形成以后,在我國(guó)南海東北部徘徊了3天,轉(zhuǎn)了4個(gè)小圈,一個(gè)大圈,于7月12日,即農(nóng)歷六月初二(朔期),因受到朔期強(qiáng)天文潮汐的影響,突然改向南移,14日向東北入臺(tái)灣海峽,15日再折向西北在福建登陸。又如我國(guó)7607號(hào)臺(tái)風(fēng)形成以后,于1976年6月27日,即農(nóng)歷六月初一(朔日),到達(dá)東沙島西南海上,當(dāng)日突然由西北折向東移,12個(gè)小時(shí)折向120°至150°。再如我國(guó)7203號(hào)臺(tái)風(fēng),1972年7月25日,即農(nóng)歷六月十五(望期),在黃海西折;7308號(hào)臺(tái)風(fēng),1973年8月12日,即農(nóng)歷七月十四(望期),在南海西行北折。
41臺(tái)風(fēng)主要消失在非朔、望、弦期前面已經(jīng)論證了臺(tái)風(fēng)是因?yàn)槭芴煳某毕挠绊懚傻模催^來講,臺(tái)風(fēng)處在非朔、望、弦期,是不是就要自然消失呢?筆者認(rèn)為,臺(tái)風(fēng)處在非朔、望、弦期,由于沒有強(qiáng)天文潮汐為其加力,只有月亮上、下中天的引力,不能使臺(tái)風(fēng)維持其原有強(qiáng)度,只能依靠自身的慣性而存在一短時(shí)間,在慣性逐漸喪失之后,臺(tái)風(fēng)也就自然消失。以我國(guó)1971年的臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)為例,在15個(gè)熱帶低壓中,有14個(gè)消失在大朔、望、弦期,只有1個(gè)消失在農(nóng)歷十月初。在11個(gè)臺(tái)風(fēng)中有8個(gè)消失在非朔、望、弦期,只有2個(gè)消失在朔期,1個(gè)消失在下弦期。在25個(gè)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)中,有21個(gè)消失在非朔、望、弦期,消失在朔期和望期的各2個(gè)。我國(guó)1980年和其他一些年份預(yù)報(bào)的臺(tái)風(fēng)消失情況,雖然具體數(shù)字有多有少,仍然是消失在非朔、望、弦期的多數(shù)。在這里有一個(gè)值得注意和研究的問題,就是個(gè)別臺(tái)風(fēng)不是消失在非朔、望、弦期,而是消失在朔日或望日,比如,我國(guó)1980年預(yù)報(bào)的8021號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)消失在公歷11月8日,而這一天的4點(diǎn)42分就是朔時(shí)。8023號(hào)臺(tái)風(fēng)消失在公歷12月22日,而這一天的2點(diǎn)08分就是望時(shí)。這究竟是為什么,還需要專業(yè)工作者根據(jù)當(dāng)時(shí)的天文和氣象條件,作細(xì)致的研究分析,予以科學(xué)的回答。臺(tái)風(fēng)的全球性關(guān)于臺(tái)風(fēng)形成的規(guī)律,在西太平洋和我國(guó)南海已經(jīng)得到了證明。但是,在大西洋形成的熱帶氣旋(即臺(tái)風(fēng)),是否也符合這種規(guī)律呢?美國(guó)1978年至1980年產(chǎn)生熱帶氣旋7個(gè),初始時(shí)間在朔望期的有3個(gè),在弦期的有2個(gè),朔、望、弦期共有5個(gè),占71.4%。另外,根據(jù)美國(guó)R·A安賽斯1987年10月,對(duì)全球1900年至1977年造成死亡人數(shù)超過千人的颶風(fēng)的統(tǒng)計(jì),在12次颶風(fēng)中,發(fā)生在朔、望期的有6次,占50%,發(fā)生在上弦期的有1次,占8.3%,朔、望、弦期共發(fā)生7次,占58.3%。以上兩個(gè)統(tǒng)計(jì)資料,說明了以下三個(gè)規(guī)律性情況:一是,無論是東半球的臺(tái)風(fēng),還是西半球的臺(tái)風(fēng),都是由天文潮汐引起的,天文潮汐的影響不是地區(qū)性的,只要有臺(tái)風(fēng)生成的基本條件,無論在什么地區(qū),天文潮汐都可以觸發(fā)臺(tái)風(fēng)的產(chǎn)生。二是,從颶風(fēng)的資料看,在朔、望、弦期發(fā)生了7次,其中望期發(fā)生的有4次,占發(fā)生颶風(fēng)總次數(shù)的33.3%,占朔、望、弦期發(fā)生次數(shù)的57.1%;如果從造成死亡的人數(shù)計(jì)算,望期颶風(fēng)造成死亡人數(shù)占死亡總?cè)藬?shù)的89.7%。另外,在發(fā)生的12次颶中,有孟加拉國(guó)發(fā)生的一次。這一次造成了該國(guó)30萬人死亡,發(fā)生的時(shí)間是1970年11月13日,這一天正是望日,即農(nóng)歷十月十五日。而該國(guó)在相隔21年之后,于1991年4月29日,又發(fā)生一次強(qiáng)烈颶風(fēng),造成了約20萬人死亡。這一次與前一次一樣,又是發(fā)生在望日,即農(nóng)歷三月十五。以上幾個(gè)比例數(shù)和孟加拉國(guó)的兩次颶風(fēng)可能說明,天文潮汐在望期對(duì)地球的影響力比朔、弦期要大。三是,從兩個(gè)材料看,熱帶氣旋(即臺(tái)風(fēng))、颶風(fēng)發(fā)生的時(shí)間多在6月底至10月初,這說明7、8、9月是臺(tái)風(fēng)生成的主要季節(jié)。天文潮汐對(duì)陸地異常氣象的影響筆者從《世界異常氣象事件及其影響》等書刊上摘記了32次陸地異常氣象,其中龍卷風(fēng)及風(fēng)暴10次,強(qiáng)降水4次,暴風(fēng)雨11次,沙暴2次,冰雹2次,氣溫異常3次。從發(fā)生時(shí)間看,朔期發(fā)生的有6次,占18.6%,望期發(fā)生的有16次,占50%,上弦期和下弦期各發(fā)生3次,各占9.3%,朔、望、弦期共計(jì)發(fā)生28次,占87.2%。以上這些資料中,有以下四種情況:一是,
42在春分這一天發(fā)生了3次異常氣象,其中有2次不是在朔、望、弦期,這可能說明春分這一天的起潮力是比較大的,能夠使地球上出現(xiàn)異常氣象。二是,望期發(fā)生的異常氣象次數(shù),比朔、弦期發(fā)生異常氣象次數(shù)之和還多4次,多11%。這些統(tǒng)計(jì)資料,雖然是任意摘選的,可能有一定的偶然性,但是,這也可能從另一個(gè)側(cè)面再次證明望期的起潮力,確實(shí)比朔、弦期的起潮力大。三是,上弦期和下弦期各發(fā)生了3次異常氣象,這個(gè)相等數(shù)也可能說明兩個(gè)弦期的起潮力大體一樣。四是,陸地異常氣象也和海洋臺(tái)風(fēng)一樣,是全球性的,甚至比臺(tái)風(fēng)的分布面更廣,在天文潮汐的影響下,地球各大洲,在各個(gè)季節(jié)里,都會(huì)出現(xiàn)具有本地特點(diǎn)的異常氣象,如龍卷風(fēng)、暴風(fēng)雪、沙暴、冰雹、強(qiáng)降水等等。天文潮汐對(duì)航天航空的影響天文潮汐對(duì)于地球表面和地球表面以下一定深度的物質(zhì),都有著明顯和不明顯的影響,而對(duì)于處在飛行中的飛機(jī)駕駛員、飛機(jī)和其他飛行器的精密儀器、儀表以及無線電控制系統(tǒng)等,也同樣會(huì)受到天文潮汐的影響。但是,這種影響能不能造成飛機(jī)失事,能不能造成航天活動(dòng)的失敗呢?根據(jù)對(duì)搜集的飛機(jī)失事和航天活動(dòng)失敗的資料分析認(rèn)為,天文潮汐能夠造成飛機(jī)失事,能夠降低航天活動(dòng)的成功率。中國(guó)民航局第一研究所發(fā)行的1991年第5期《民航經(jīng)濟(jì)與技術(shù)》刊載,1990年世界主要商用飛機(jī),共失事38次,如果減去中國(guó)民航因劫機(jī)而失事的2次,還剩36次。其中發(fā)生在朔、望期的有16次,占44.4%,發(fā)生在上、下弦期的有4次,占11.2%,在朔、望、弦期共發(fā)生20次,占55.6%。還對(duì)1989年人民日?qǐng)?bào)登載的全部飛機(jī)失事作了統(tǒng)計(jì),共計(jì)失事21次,其中發(fā)生在朔、望期和上、下弦期的各6次,各占28.5%,朔、望、弦期共計(jì)12次,占57%。另外,1990年《北京日?qǐng)?bào)》登載了2次飛機(jī)失事,其中就有1次發(fā)生在下弦;1991年1至7月《北京日?qǐng)?bào)》登載了4次飛機(jī)失事,全部發(fā)生在望期和下弦期。民用飛機(jī)如此,軍用飛機(jī)也不例外。在強(qiáng)天文潮汐期墜毀的軍用飛機(jī)所占的比例也是比較大的。某某洲國(guó)家1970年軍用飛機(jī)共墜毀41架,其中發(fā)生在朔、望期的有12架,占?jí)嫐Э偧軘?shù)的29%;上、下弦期有9架,占?jí)嫐Э偧軘?shù)的22%。朔、望、弦期共21架,占51%,在墜毀的飛機(jī)中,雙機(jī)相撞的共2次,墜毀飛機(jī)4架,都發(fā)生在離望時(shí)很近的時(shí)間。在分析研究軍用飛機(jī)墜毀事故的原因時(shí),由于軍用飛機(jī)(尤其是作戰(zhàn)飛機(jī))乘員少,基本上可以排除劫機(jī)和預(yù)謀炸機(jī)造成的墜毀,更應(yīng)當(dāng)注意從天文潮汐角度認(rèn)真分析。根據(jù)1988年至1991年9月有關(guān)航空雜志統(tǒng)計(jì),世界發(fā)射火箭、衛(wèi)星失敗共18次,其中發(fā)生在朔、望期的有4次占22.2%;發(fā)生在上、下弦期的有5次,占27.8%,朔、望、弦期共計(jì)9次,占失敗總數(shù)的50%。我國(guó)發(fā)射的“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星,于1991年2月14日夜,在離地面901公里的高空,發(fā)回的云圖突然扭曲、傾斜,繼而消失,失去三軸穩(wěn)定對(duì)地定向控制,漫無目標(biāo)地掃向天空。這一天是農(nóng)歷十二月三十(朔期),“風(fēng)云一號(hào)”失控后數(shù)小時(shí),即2月15日1點(diǎn)32分,就是朔時(shí)(農(nóng)歷下月初一)。我國(guó)1991年12月28日20點(diǎn)02分發(fā)射了一顆自行制造的通信衛(wèi)星,第三級(jí)火箭第二次點(diǎn)火后,因發(fā)動(dòng)機(jī)提前熄滅,衛(wèi)星未能進(jìn)入預(yù)定軌道。這一天是農(nóng)歷十一月二十三,正是下弦日,下弦時(shí)是12月28日9點(diǎn)55分,與發(fā)射衛(wèi)星時(shí)間僅差10小時(shí)07分。有人認(rèn)為,以上兩個(gè)情況,很有可能是強(qiáng)天文潮
43汐的影響造成的。對(duì)于飛機(jī)失事的原因,西德漢莎航空公司的研究人員,曾在1989年對(duì)近30年飛機(jī)墜毀作了統(tǒng)計(jì)、分析,共計(jì)墜毀飛機(jī)496次,死亡人員15196人。他們認(rèn)為飛機(jī)墜毀的原因中,人為原因占76%,其紀(jì)律性差占23%,注意力不集中或疲勞占20%,判斷錯(cuò)誤,缺少經(jīng)驗(yàn)和訓(xùn)練占33%。有關(guān)人士認(rèn)為,用這3個(gè)人為原因解釋飛機(jī)失事是不夠準(zhǔn)確可靠的,可以這樣解釋,也可以那樣解釋。如果從天文潮汐對(duì)飛行人員和飛機(jī)、飛行器的機(jī)械、儀表可能存在的影響方面來分析倒可能是合理的。比如天文潮汐可能會(huì)對(duì)駕駛?cè)藛T的腦、心、肺產(chǎn)生影響,發(fā)生不同程度的神志恍忽,肢體僵硬,動(dòng)作變形,從而不能正確地駕駛飛機(jī),使飛行失常,造成飛機(jī)失事。尤其是在飛機(jī)起飛和降落的時(shí)候,氣壓有較大變化,再加上天文潮汐的影響,更容易發(fā)生上述情況。例如,1991年一位飛行了千余小時(shí)的飛行員,在夜間航行著陸時(shí),發(fā)生了不該發(fā)生的事故。其次,飛機(jī)的機(jī)械部分,都是按照正常情況設(shè)計(jì)和制造的,并沒有考慮天文潮汐對(duì)機(jī)械的影響,這就有可能使一些敏感的機(jī)械,在天文潮汐的影響下,發(fā)生機(jī)械故障,造成飛機(jī)的事。飛機(jī)機(jī)械有可能這樣,火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等也可能會(huì)發(fā)生這種情況。再者,由于天文潮汐能夠使所在空域中的氣象發(fā)生突然變化,所以,也能直接影響飛機(jī)的正常飛行,而使飛機(jī)失事。另外,在飛機(jī)和導(dǎo)彈、衛(wèi)星等飛行器中,都有無線電和磁性設(shè)備、器件,天文潮汐有可能使無線電信號(hào)減弱或中斷,使磁性等儀表混亂,從而影響對(duì)導(dǎo)彈、衛(wèi)星的聯(lián)系和控制,影響駕駛?cè)藛T對(duì)飛行情況的正確判斷,造成導(dǎo)彈、衛(wèi)星的失敗和飛機(jī)失事。以上兩個(gè)資料,反映了在朔、望、弦期失事的比例是比較大的,但是,這些比例數(shù),畢竟都是按照天文潮汐理論進(jìn)行推理的結(jié)果,并沒有與實(shí)際發(fā)事的具體情況進(jìn)行印證。所以,在朔、望、弦期發(fā)生的飛機(jī)失事和航天活動(dòng)的失敗,并不能肯定都是天文潮汐影響的結(jié)果,其中必然有非天文潮汐因素造成的失事和失敗。但也不能因此就否認(rèn)天文潮汐的影響,天文潮汐對(duì)飛機(jī)航行和航天活動(dòng)的影響是肯定存在的。今后,在對(duì)失事和失敗事件的具體分析研究中,是會(huì)得到證實(shí)的,應(yīng)當(dāng)引起各有關(guān)行業(yè)和科研等人員足夠的重視。登月行動(dòng)1969年7月16日,對(duì)人類歷史來說是一個(gè)特殊的日子,這一天是人類首航月球的日子?!鞍⒉_”11號(hào)飛船就要載著三名宇航員飛向38萬公里外的月球。發(fā)射時(shí)間定于東部地區(qū)夏季時(shí)間的上午9點(diǎn)32分,發(fā)射地點(diǎn)位于美國(guó)佛羅里達(dá)半島中部的肯尼迪宇航中心。時(shí)鐘剛剛走過16日零點(diǎn),夜色茫茫,駛向發(fā)射基地的車輛就絡(luò)繹不絕了。來自美國(guó)各地的成千上萬名觀眾和4000名新聞?dòng)浾?,已按捺不住激?dòng)的心情,急切地盼望著,期待著那神圣時(shí)刻的到來。離發(fā)射還有10個(gè)多小時(shí)時(shí),設(shè)在宇航中心的記者區(qū)已座無虛席,電話聲、議論聲響成一片,熱鬧非凡。銀白色的土星5號(hào)火箭緊靠著紅色發(fā)射塔,矗立在5公里外的發(fā)射架上,在探照燈的照耀下閃閃發(fā)光。距發(fā)射時(shí)間還有8小時(shí)15分鐘,工作人員開始給“土星”5號(hào)燃料罐裝填燃料。第一級(jí)的燃料是煤油,幾天前已經(jīng)裝好了,現(xiàn)在要給第二級(jí)和第三
44級(jí)裝填燃料——液氫。還要給第一級(jí)到第三級(jí)裝填氧化劑——液氧。液氫和液氧是不能提前裝填的,因?yàn)樗鼈円蟠娣诺臏囟群艿停覙O易燃易爆,通常在攝氏零下200多度以下存放,否則很容易揮發(fā)掉。這項(xiàng)工作整整花費(fèi)了5個(gè)小時(shí)才完成。燃料裝完時(shí),登月探險(xiǎn)的勇士阿姆斯特朗、奧爾德林、柯林斯也用了早餐,換上了宇航服整裝待發(fā)。這次登月行動(dòng),阿姆斯特朗擔(dān)任“阿波羅11號(hào)”的指令長(zhǎng),柯林斯任指令艙(代號(hào)“哥倫比亞”)駕駛員,奧爾德林任登月艙(代號(hào)“鷹”)駕駛員。發(fā)射前2小時(shí)零5分,3名宇航員由專車送到了發(fā)射架下。他們立刻乘上裝配塔上的電梯,升到100米高處,然后跨過通向宇宙飛船的橫橋,來到指令艙門口。只見他們兩腿并攏,手拉入口上端的拉手,像從單杠上跳下來那樣跳進(jìn)艙內(nèi)。還有1小時(shí)40分。他們認(rèn)真檢查了出現(xiàn)故障時(shí)改變飛行計(jì)劃的裝置,試驗(yàn)了救生裝置。“出發(fā)準(zhǔn)備完畢!”從指令艙傳來了指令長(zhǎng)阿姆斯特朗的聲音。此時(shí),馮·布勞恩博士,肯尼迪航天中心主任庫(kù)特·德布斯和他們所指揮的一個(gè)50多人的班子,正在發(fā)射控制中心那一排儀表板后面,透過儀表板監(jiān)視著幾公里外的火箭的每一個(gè)活動(dòng)零件。一切正常。還有10秒!10??9——正式點(diǎn)火。8??7——第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)噴出紅色火焰。6??5??4——第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)全部工作?;鹧孀兂山埸S色,噴向發(fā)射架。3??2??1??0,發(fā)射!“土星”5號(hào)徐徐離開地面。它推動(dòng)了“阿波羅”11號(hào)飛船,帶著整個(gè)人類的光榮與夢(mèng)想向月球進(jìn)發(fā)了。飛向月球一切都很順利,發(fā)射后2分15秒,第一級(jí)火箭5個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)中的中間一個(gè)停止噴射。本來直向后噴的火焰開始向旁噴射,宛如一把打開的傘?!啊⒉_’11號(hào),我是休斯敦。發(fā)動(dòng)機(jī)情況良好,準(zhǔn)備甩掉第一級(jí)火箭?!薄笆?!”發(fā)射后2分42秒,第二級(jí)火箭點(diǎn)火,甩掉了第一級(jí)火箭。此時(shí),飛船正以每秒2.7公里的速度,在東北方向離肯尼迪宇航中心95公里的高空飛行。第二級(jí)火箭一邊提高高度,一邊慢慢向水平方向改變飛行姿勢(shì)。9分11秒,第二級(jí)火箭燃料燒完被甩掉,第三級(jí)火箭點(diǎn)火工作。第三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)是一種可多次啟動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。它的第一次噴射是為了使飛船進(jìn)入環(huán)繞地球的停泊軌道?!鞍⒉_”11號(hào)為什么不從地球出發(fā)后直奔月球呢?這是因?yàn)閺牡厍虻皆虑虻乃俣缺仨殲槊棵虢?1公里,如果一離開陸地就把速度加到這一標(biāo)準(zhǔn),對(duì)宇航員的身體極為不利。更重要的是,月球圍繞地球轉(zhuǎn)的軌道面對(duì)赤道形成大約15°的角,因此不能將月球火箭一下子從地球發(fā)射出去。要首先讓它繞地球旋轉(zhuǎn),然后再讓它進(jìn)入月球軌道面。第三級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)射后11分40秒時(shí)?;?,幾乎完全按原定計(jì)劃進(jìn)入環(huán)繞地球的軌道?!鞍⒉_”11號(hào)用1小時(shí)28分17秒繞地球一周后,決定1小時(shí)后就向月球進(jìn)發(fā)。宇航員對(duì)飛船的各部分進(jìn)行了最后的檢查,向地面控制中心報(bào)告:“休斯敦,‘阿波羅”11號(hào)全部檢查完畢,一切正常!”
45“‘阿波羅’11號(hào),發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力很足,制導(dǎo)裝置正常,雷達(dá)追蹤無誤差。1分鐘內(nèi)點(diǎn)火,向月球挺進(jìn)!”“是,點(diǎn)火!”“阿波羅”11號(hào)離開繞地球軌道,順利地飛向月球。到達(dá)月球的路程有38萬公里,需要73小時(shí),這個(gè)行程是繞圈的,而不是筆直的?!鞍⒉_”11號(hào)準(zhǔn)確地進(jìn)入了奔月軌道,令人興奮,可是,宇航員卻面臨著一個(gè)難題——登月艙要掉轉(zhuǎn)方向。第三級(jí)火箭前端的指令艙和接在它后邊的服務(wù)艙被人們稱之為母船。7月17日凌晨1點(diǎn)40分,第三級(jí)火箭和母船分離。在第三級(jí)火箭上部的貯藏艙里裝著登月艙。與火箭分離后的母船必須翻個(gè)筋頭,旋轉(zhuǎn)180度,面對(duì)第三級(jí)火箭,并且一定要和第三級(jí)火箭對(duì)直。母船開始使用外圍的噴射過氧化氫的小型發(fā)動(dòng)機(jī)來改換方向。宇航員柯林斯小心翼翼地掌握著操縱桿,反復(fù)做著上下、左右、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作,終于把母船掉過頭來。這樣,指令艙的錐頂就對(duì)準(zhǔn)第三級(jí)火箭的頂端了。指令艙的雷達(dá)在不斷地測(cè)試登月艙的方向和距離,并向計(jì)算機(jī)報(bào)告。計(jì)算機(jī)馬上計(jì)算出來,向制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出工作指令??铝炙拱阎噶钆摯吧系目潭葘?duì)準(zhǔn)登月艙上的連接目標(biāo)。登月艙連接孔像奶瓶的奶嘴那樣圓圓地凸出著。距離越來越近。終于,母船錐頂連接器深深地插進(jìn)連接孔??椎膬?nèi)壁和錐底的三個(gè)鉤環(huán)緊緊地吻合在一起。接著,指令艙稍往后退,咔嚓一聲,孔內(nèi)壁的12個(gè)卡銷和連接器彈簧上的12個(gè)卡子嚴(yán)密吻合。這樣,指令艙和登月艙結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)地對(duì)接在一起了。對(duì)接結(jié)束后,登月艙從第三級(jí)火箭中被拉了出來。第三級(jí)火箭就這樣完成了它的使命,被送進(jìn)離奔月軌道很遠(yuǎn)的繞太陽轉(zhuǎn)的軌道。在漆黑的宇宙真空中,“阿波羅”11號(hào)重新轉(zhuǎn)變方向,把登月艙頂在母船頭上直奔月球而去。7月17日上午7時(shí)30分,“阿波羅”11號(hào)飛船距地球3萬公里,速度降到每秒2.73公里?!鞍⒉_”11號(hào)奔向月球的航線是沿著一個(gè)橢圓形的軌道,從兩側(cè)包圍地球。飛船在這樣的軌道上,保持著慣性和引力的平衡。飛行速度隨著遠(yuǎn)離地球面不斷減慢,在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)最慢。這時(shí),“阿波羅”11號(hào)開始自轉(zhuǎn)飛行。因?yàn)?,在真空的宇宙里,向著太陽的一?cè)就會(huì)出現(xiàn)攝氏100~200度的高溫,背著太陽的一面卻是攝氏零下100~150度的低溫。宇宙飛船的金屬外殼就會(huì)因此變形扭曲而毀壞。所以,必須讓飛船以每小時(shí)三周的周期慢慢地自轉(zhuǎn),就像在火堆上烤羊肉串似的,以均勻地承受太陽的熱量。指令艙上有5個(gè)窗口,前窗兩個(gè),側(cè)窗兩個(gè)、舷窗蓋上還有一個(gè)圓形窗口。飛船的自轉(zhuǎn)使宇航員們經(jīng)歷了一個(gè)罕見的現(xiàn)象:每當(dāng)向著太陽時(shí),強(qiáng)烈的陽光就照射進(jìn)來,反之,就漆黑一片,似乎在每1小時(shí),有3次日出和日落。由于飛船的自轉(zhuǎn),飛船里的時(shí)間概念和地球上的也不相同。但是,人們所說的日、時(shí)等仍按地球上的概念。因此,飛船上的活動(dòng)一方面按預(yù)編進(jìn)度表由電子計(jì)算機(jī)控制的時(shí)鐘來安排進(jìn)行;另一方面,由地面控制人員進(jìn)行嚴(yán)格控制,起床、睡覺、吃飯等都按地面控制人員下達(dá)指令來進(jìn)行。自從出發(fā)以來,宇航員除了途中小憩片刻外,一直在緊張地工作。特別
46是飛船進(jìn)入奔月軌道后,順利解決了登月艙調(diào)換位置的關(guān)鍵問題。3個(gè)人都覺得松了一口氣。該脫去宇航服休息了。這時(shí),火箭發(fā)動(dòng)機(jī)已停止工作,飛船完全靠慣性向前飛去??铝炙勾蜷_自動(dòng)導(dǎo)航裝置來監(jiān)督飛行。休斯敦控制中心指示他們吃完晚飯后,于當(dāng)天晚上11時(shí)30分開始睡覺。宇宙飛行的第一夜,指令長(zhǎng)阿姆斯特朗和柯林斯都睡了7小時(shí),奧爾德林睡了5個(gè)半小時(shí)。他們都沒有吃安眠藥,能睡得這么好,真不愧是用計(jì)算機(jī)精挑細(xì)選出來的沉著、冷靜的人。7月18日清晨,在休斯敦控制中心的呼叫聲中,宇航員們迎來了奔月飛行的第二天。發(fā)射后的25小時(shí)5分30秒,“阿波羅”11號(hào)飛到地球和月球的正中間,離地球約19萬公里,速度減到每秒1.56公里。還剩下一半的路程,可是還需要加倍的時(shí)間。第二天,最重要的工作是修正軌道?!鞍⒉_”11號(hào)飛船在奔月軌道上進(jìn)行。由于地球引力越來越小,月球引力越來越大,飛船飛行的實(shí)際軌道和速度同設(shè)計(jì)計(jì)算的會(huì)產(chǎn)生微妙的偏差。如果不糾正這種偏差,就很難抵達(dá)月球。為了修正軌道,必須暫停飛船的自轉(zhuǎn),通過裝在服務(wù)艙上的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射,修正飛船的航向。經(jīng)過1小時(shí)40分鐘的軌道修正,軌道偏差減小到每秒0.15米以下,“阿波羅”11號(hào)又重新開始自轉(zhuǎn)飛行了。這天晚上17點(diǎn)32分,“阿波羅”11號(hào)飛船向地球傳送了電視實(shí)況轉(zhuǎn)播。這次實(shí)況轉(zhuǎn)播的時(shí)間是34分鐘,宇航員向地面詳細(xì)介紹了指令艙內(nèi)的情況。3名宇航員已完全適應(yīng)了失重飛行,他們都輕松愉快。電視屏幕出現(xiàn)了他們清晰的身影?!靶菟苟兀覀兒苡淇?,船內(nèi)雖然有三個(gè)人,但還很寬敞,船內(nèi)物質(zhì)豐富。瞧,有咖啡、咸肉,還有水果、果汁?!卑⒛匪固乩氏蛴^眾介紹著他們的宇航食物。不過,最精彩的莫過于表演他們的烹調(diào)術(shù)了,只見他取出一袋食品,剪開一端,注入濾去空氣的熱水,泡了近10分鐘,這就是他們的“燜雞”??铝炙乖陲w船的儀表架前慢慢地上下飄浮,表演著各種失重的“舞蹈”;奧爾德林則向電視觀眾解說了星圖。3名宇航員的精彩表演令全世界的觀眾興奮極了。播完電視,吃完晚飯,3人又做了體操,并再次接受了地面控制中心醫(yī)生進(jìn)行的脈搏遙測(cè)檢查。他們終于結(jié)束了第二天忙碌的工作,3人先后進(jìn)入了夢(mèng)鄉(xiāng)。接近月球第三天,早晨7點(diǎn)半左右,奧爾德林首先醒了過來。料想不到在他們起床“方便”以后卻出了一點(diǎn)麻煩?!鞍⒉_”飛船上沒有廁所,宇航員的便溺總是先貯到罐里,然后通過管道排出艙外。可是,在真空中的飛船,就是這么一點(diǎn)點(diǎn)的物質(zhì)排出去,飛船也會(huì)立刻往物質(zhì)排出的相反方向運(yùn)動(dòng)。于是,指令長(zhǎng)和休斯敦就此問題進(jìn)行了一場(chǎng)對(duì)話,然后決定采取向飛船兩側(cè)同時(shí)各倒一半污水的方法來解決結(jié)果很順利。第三天是第一次換乘登月艙,檢查裝置的日子,電視也將實(shí)況轉(zhuǎn)播登月艙的內(nèi)部情況。這時(shí)飛船已離地球32萬公里!留在指令艙內(nèi)的宇航員柯林斯首先充當(dāng)攝影師。他拍攝了阿姆斯特朗和奧爾德林打開指令艙和登月艙的艙
47口,通過連接口,走進(jìn)登月艙的情景。之后,進(jìn)入登月艙的兩名宇航員把電子錄像機(jī)拿到登月艙內(nèi)進(jìn)行認(rèn)真的拍攝。1小時(shí)30分鐘的電視節(jié)目結(jié)束后,阿姆斯特朗、奧爾德林仍留在登月艙里認(rèn)真地檢查著,他們的檢查和準(zhǔn)備工作超過了預(yù)定的時(shí)間,一直到下午7時(shí)30分才回到指令艙?!鞍⒉_”11號(hào)發(fā)射62小時(shí)后,勝利地到達(dá)離地球34.6萬公里,距月球6.1萬公里的地方,已經(jīng)明顯地感到月球的引力了。這種引力在不斷增大,飛船開始下降。第四天,飛船就要進(jìn)入繞月軌道了。宇航員們等待著休斯敦的命令。進(jìn)入繞月軌道,飛船必須減速,否則的話,飛船將只是繞過月球,沿著原先的那個(gè)橢圓轉(zhuǎn)移軌道返回地球。減速必須依靠服務(wù)艙的發(fā)動(dòng)機(jī)作逆向噴射。預(yù)計(jì)“阿波羅”11號(hào)將以每秒2.57公里的速度,離月面高110公里處穿過,被月球吸引著拐一點(diǎn)彎,疾速飛到對(duì)地球來說的月球面去。月球?qū)?huì)阻斷地球和飛船聯(lián)系的無線電波,因此,在它還沒轉(zhuǎn)到月球背面之前,必須準(zhǔn)確地測(cè)試出飛行的速度,并一米不差地測(cè)出它和月球之間的距離:650公里??600公里??550公里??“阿波羅11號(hào),一切裝置正常,飛入繞月軌道!”“明白。一切順利,恢復(fù)聯(lián)系時(shí)再見!”經(jīng)過一分鐘后,距離月球只有120公里了,聯(lián)系“阿波羅”和地面追蹤站的電波從月球邊緣擦過,接著耳機(jī)里出現(xiàn)沙沙的雜音。與地球聯(lián)系中斷了,只憑飛船單獨(dú)飛行。艙內(nèi)頓時(shí)充滿著緊張的氣氛,休斯敦控制中心的大廳里一片肅靜,人們以祈禱的心情等待恢復(fù)聯(lián)系,沒有任何一種期盼的心情能比這更焦慮了,真是度分如年!此時(shí)此刻,3名宇航員正駕駛著科學(xué)之船在“險(xiǎn)灘”中拼博。他們目不轉(zhuǎn)睛地盯著各種指示盤,奧爾德林大聲復(fù)述著數(shù)據(jù)??铝炙故治罩倏v桿,準(zhǔn)備萬一計(jì)算機(jī)出故障時(shí),馬上用手操作。聯(lián)系中斷8分鐘后,計(jì)算機(jī)終于發(fā)出啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的指令,發(fā)出令人放心的振動(dòng)聲響。飛船在減速,噴射持續(xù)了5分57秒,速度減到每秒1.6公里時(shí),發(fā)出停機(jī)的指令。沙的雜音消失了,從38萬公里之外傳來了清晰的聲音:“我是阿波羅11號(hào),休斯敦??”這種聲音顯得格外親切,控制中心大廳里的氣氛一下子活躍起來,人們都松了一口氣,這意味著一切部很順利?!鞍⒉_”11號(hào)已成為月球的衛(wèi)星了。著陸月球當(dāng)“阿波羅”11號(hào)繞月飛行第三周時(shí),在月球軌道第一次放了電視實(shí)況轉(zhuǎn)播。千百年來,美麗的月球帶給人們說不完的動(dòng)人傳說,但這時(shí)鏡頭中出現(xiàn)的卻是死氣沉沉的火山、隕石坑、干河溝和枯死的“海”,這番景色不由得讓觀眾有些失望。但宇航員們卻激動(dòng)不已,因?yàn)樗麄兙鸵ど线@塊冷漠和荒涼的大地了?!鞍⒉_”11號(hào)繞月飛行了12周。指令長(zhǎng)阿姆斯特朗和宇航員奧爾德林已換乘登月艙。他們開始用登月艙的無線電與休斯敦通話。這時(shí)的呼叫是“我是鷹”,而不是“我是阿波羅”了??铝炙躬?dú)自操縱的母船則稱為“哥倫比亞”。1小時(shí)30分后,柯林斯操縱分離手柄,“哥倫比亞”和“鷹”分離開。一開始,為了預(yù)防萬一,只是稍稍拉開距離,保持著隨時(shí)都可以對(duì)接的狀態(tài)
48飛行著。情況良好,完全可以分離開來,獨(dú)自飛行。登月艙開始逆噴射,逐漸向月面下降,而母船依然在繞月軌道上飛行,等待登月艙從月面探險(xiǎn)歸來后再次會(huì)合。登月艙從開始下降到在月面上著陸大約需10分鐘時(shí)間,在這段時(shí)間內(nèi),登月艙要在月面上掠過約480公里,從15公里上空作長(zhǎng)弧形降落。這期間,登月艙只要有一個(gè)重要設(shè)備失靈或一個(gè)計(jì)算錯(cuò)誤,就會(huì)在最后階段釀成災(zāi)禍而功虧一簣。要是登月艙的細(xì)長(zhǎng)腿由于巨石等原因著陸時(shí)折斷或是降落在陡坡上,造成登月艙翻轉(zhuǎn),都會(huì)使登月艙再也無法返航。就在這時(shí),鷹艙內(nèi)發(fā)生了一件驚人的大事。當(dāng)高度降到離月面9000米時(shí),計(jì)算機(jī)警報(bào)燈忽然亮了。警報(bào)燈是顯示計(jì)算機(jī)故障的。警報(bào)燈一亮,指示盤上就會(huì)出現(xiàn)表示故障的數(shù)字符號(hào)。但是,這時(shí)在指示盤上卻沒有出現(xiàn)數(shù)字。顯然,這種故障是沒有預(yù)想到的。在從高度9000米下降1900米的幾分鐘內(nèi),阿姆斯待特和奧爾德林竭力想研究出處理方法,拼命地查找原因,他們凝視著計(jì)算機(jī)和儀表刻度,以防萬一。現(xiàn)在,面臨著是否需要改變計(jì)劃的關(guān)鍵時(shí)刻,休斯敦的指令官中有人已經(jīng)面如土色。尤其是制造這裝置的計(jì)算機(jī)工程師,更是如坐針氈,直冒冷汗。這時(shí),休斯敦的指令官敏銳地判斷出計(jì)算機(jī)在超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。有可能是硬讓計(jì)算機(jī)計(jì)算那些無法計(jì)算的東西造成的。于是,休斯敦向“鷹”發(fā)出了命令:“鷹,請(qǐng)不要什么都問計(jì)算機(jī),減輕計(jì)算機(jī)的負(fù)荷?!薄懊靼??!庇?jì)算機(jī)的警報(bào)燈熄滅了,危險(xiǎn)排除了。后來才知道,他門除了打開了著陸雷達(dá)外,為了和母船聯(lián)系,同時(shí)又打開了會(huì)合、對(duì)接雷達(dá),這個(gè)數(shù)據(jù)成了計(jì)算機(jī)的沉重負(fù)擔(dān)。熬過危急關(guān)頭的鷹已降到距月面3000米的高度,飛過這個(gè)高度后,一直以噴射口向前方飛行的鷹,為了著陸,噴射口就要慢慢向下轉(zhuǎn),逐漸變成垂直著陸姿勢(shì)。距月球越來越近了,月球的坑穴、小山、大裂縫等都看得清清楚楚。當(dāng)鷹下降到離月面150米高度時(shí),阿姆斯特朗驚奇地發(fā)現(xiàn)下面將要著陸的地方竟有無數(shù)巨大的巖石,卻不見“阿波羅”8號(hào)和10號(hào)所拍攝的比較平坦的一號(hào)著陸點(diǎn),而且登月艙的導(dǎo)航系統(tǒng)正不偏不倚地把他們引向一個(gè)有足球場(chǎng)大小的、堆滿巖石的火山口??赡匪固乩屎敛贿t疑地推動(dòng)了人工操縱桿,再次將發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃70秒鐘,讓登月艙一下子越過了巨大的火山口,避免了一場(chǎng)慘禍。著陸點(diǎn)終于選準(zhǔn)在赤道面向地球的“靜?!鄙?,登月艙向一決平坦的地方緩緩著陸。經(jīng)過那令人心跳的幾秒鐘后,“鷹”4只長(zhǎng)長(zhǎng)的支腳終于穩(wěn)穩(wěn)地扎在月球的土地上。登月艙里的總控制板上的兩個(gè)藍(lán)色的信號(hào)燈令人欣慰地亮了。經(jīng)過102小時(shí)39分40秒的飛行,人世間的兩個(gè)凡人,第一次成功地到達(dá)月球。在月球上的工作登月艙在月面著陸以后的工作相當(dāng)繁忙。根據(jù)預(yù)定計(jì)劃,登月艙將在月球停留22小時(shí)。兩名宇航員首先開始就餐,這是人類到達(dá)月球后的第一頓飯。飯后本該
49睡眠4小時(shí),以保證宇航員的體力恢復(fù)。但阿姆斯特朗和奧爾德林急于親眼看到這個(gè)新鮮的世界,他們要求提前行動(dòng)。地面控制中心經(jīng)過慎重的考慮答應(yīng)了他們的要求,決定提前5小時(shí)開艙。全世界的電視臺(tái),為了提前轉(zhuǎn)播時(shí)間,亂成一片。阿姆斯特朗和奧爾德林在鷹艙內(nèi)密切配合,做著出艙的準(zhǔn)備工作。他們要保證通訊、輸氧、冷卻裝置、月面宇航服的一切正常。否則無論哪一項(xiàng)發(fā)生故障,在月球上都會(huì)產(chǎn)生無可挽回的悲劇。他們還認(rèn)真地檢查了登月艙著地點(diǎn)的傾斜度、艙內(nèi)儀表、燃料裝置、壓力和氧氣供應(yīng)情況。確認(rèn)一切就緒后,才開始打開登月艙的艙門?,F(xiàn)在他們已經(jīng)不呼吸艙內(nèi)的氧氣,而是用身上穿的月面宇航服和維持生命裝置進(jìn)行呼吸。登月艙的門是向里開的,艙內(nèi)有氣壓,艙外幾乎是真空,由于這股自里向外的壓力把艙門壓得緊緊的,所以首先要降低艙內(nèi)的壓力,可是,艙內(nèi)的氣壓總是降不下來。后來查出原因,原來,當(dāng)他們抽艙內(nèi)氧氣的時(shí)候,他們自己呼出的二氧化碳從維持生命系統(tǒng)中漏出。所以花費(fèi)了好長(zhǎng)時(shí)間,錯(cuò)過了電視收視率的黃金時(shí)間——下午9時(shí),一直到下午10時(shí)39分,好不容易才打開了艙門。他們懷著既驚喜又恐懼的心情,面對(duì)著這陌生的世界。他從登月艙的門廊小心翼翼地向月面放下了帶有9個(gè)梯級(jí)的扶梯。指令長(zhǎng)阿姆斯特朗在奧爾德林的幫助下,倒著鉆出艙門。奧爾德林手持電視攝像機(jī),將鏡頭對(duì)準(zhǔn)站在艙口的阿姆特朗。此時(shí),地球上的億萬觀眾都目不轉(zhuǎn)睛地注視著電視屏幕。屏幕上映出了阿姆斯特朗從幽黑的扶梯一步三停地爬下時(shí)的側(cè)影。畫面是那樣清晰,那樣扣人心弦。指令長(zhǎng)向休斯敦作著及時(shí)的報(bào)告:“我現(xiàn)在在扶梯的最下端,鷹著陸支腳的底盤已陷進(jìn)了3~4厘米。月面像以細(xì)小的顆粒組成,景致真美。”阿姆斯特朗爬完這9級(jí)扶梯大約花了3分鐘,完成最后一級(jí)后,他的雙腿并攏站在著陸支腳的底盤上,兩手抓著扶梯。然后,他用左腳試探地觸及月面,再輕輕地蹭蹭,又使勁踩了一下,既不滑也不下陷。于是,右腳也邁到月面上,松開兩手稍稍離開了“鷹”。美國(guó)東部時(shí)間1969年7月20日22點(diǎn)56分20秒,人類在月面上留下了第一個(gè)腳印這個(gè)腳印長(zhǎng)約32.5厘米,寬約15厘米,還留有清晰的鞋底溝紋。電視機(jī)前的人們凝視著阿姆斯特朗的一舉一動(dòng),心里不由得發(fā)出種種疑問:在只有地球質(zhì)量1/6的月球上,人能站立嗎?能行走嗎?這時(shí),擴(kuò)音器里傳來了阿姆斯特朗激動(dòng)而自豪的聲音:“這對(duì)于一個(gè)人來說,只不過是小小的一步。可是對(duì)人類來講,卻是一個(gè)巨大的飛躍!”是的,到達(dá)月球的只有兩個(gè)人,但他們躍過的是人類祖先的所有足跡,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)人類第一次經(jīng)歷的偉大飛躍。宇航員在月面上活動(dòng),背上背著維持生命的氧氣背包,它向在月面活動(dòng)的宇航員送氧,然后吸收呼出的二氧化碳。為了保持體溫,還要向裝在宇宙服內(nèi)的管道輸送適當(dāng)溫度的水。這些物質(zhì)品再加上體重,足有230公斤,這在地球上會(huì)重得走不動(dòng)路??墒窃谠虑蛏蠀s只有地球重量的1/6,也就是32公斤,所以行走非常輕盈。奧爾德林也下來了。兩人試圖在月面上行走。最初的幾步試走簡(jiǎn)直令人發(fā)笑。他們幾乎處于失重狀態(tài),缺乏平衡感,不知道自己的腳會(huì)把他們帶到
50哪里,像醉漢一樣踉踉蹌蹌。過了一會(huì)就知道月球表面一層很堅(jiān)硬,于是,走起來自然多了。阿姆斯特朗感到四周一片寂靜,而且靜得有點(diǎn)害怕。然而,他還是非常慎重地一步一步向前走去,去探索這夢(mèng)幻般的未知世界。月球的天空是黑色的,那是由于沒有空氣散射日光的緣故。天空中掛著一輪明亮的地球,它比人們看到的月亮大得多。太陽光線異常明亮,使人不能直視。遠(yuǎn)方的火山口隱約可見,地平線拐一道圓彎,消失在無盡的幽黑的宇宙中。在近處的物體,同樣由于沒有光散射,物體的陰面顯得特暗,而亮面又特亮,明暗反差非常大,使人看得極不習(xí)慣。月面處處巖石凸起,在堅(jiān)硬的巖石上面覆蓋著10~20厘米厚的棕灰色的塵粒。月球上沒有水,荒涼至極,滿目瘡痍,到處布滿著直徑1米左右的隕石坑,這說明隕石曾經(jīng)多次轟炸過這個(gè)地方,說不定立刻就有隕石從天而降。這哪里像“何似在人間”的仙境,而是讓人不可久留的“死亡之谷?!辫b于這種情況,阿姆斯特朗走出艙外的第一頌工作就是查看登月艙的情況,看登月艙的四個(gè)支腳是否會(huì)陷入到月面中去,上升發(fā)動(dòng)機(jī)有無問題等等。月面上的兩個(gè)人,他們一邊談?wù)撝?,一面來回走?dòng)。他們掀開安裝在鷹下降部的塑料蓋,那里面有個(gè)紀(jì)念碑,在薄薄的金屬牌上鐫刻著地球的東西兩個(gè)半球,還有這樣的字跡:“1969年7月,太陽系的行星——地球上的人類第一次在月球上留下了足跡。我們代表全人類來這里進(jìn)行一次和平的旅行?!苯又瑠W爾德林從鷹下降部的收藏箱里取出帶三腳架的電視攝像機(jī),拍攝了一段周圍的景色。爾后,把攝像機(jī)安裝在月面上,設(shè)定登月艙在畫面中的位置為中央稍左一點(diǎn)的地方。他設(shè)置完攝像機(jī),像袋鼠一樣輕快地蹦跳著跑進(jìn)了畫面。他把太陽風(fēng)測(cè)定裝置立在鷹前面,它是捕捉從太陽放射出來的具有放射能微粒子的裝置。時(shí)間在不知不覺中流逝,走出飛船,來到月面上已1小時(shí)40分鐘。背包里的氧氣只夠用4個(gè)小時(shí),預(yù)定停留時(shí)間只剩1小時(shí)?,F(xiàn)在他們急急忙忙地開始采集真正的巖石標(biāo)本,俗話說:“他山之石,可以攻玉”,從月球巖石,人們可以窺探許多太陽系的秘密。所以,月巖堪稱得上“月亮寶石”。他們把這些標(biāo)本一個(gè)一個(gè)地裝在塑料袋中。一采集完巖石就安放觀測(cè)器。奧爾德林兩手提著激光反射器和月震儀,從“鷹”的暗陰處走過來,這些儀器在地面上足有80公斤,但在月面上卻只需輕輕地提起就走。激光反射器有手提包那么大,是以100個(gè)水晶棱鏡縱橫各10個(gè)排列起來的裝置。從地球發(fā)射的激光被這反射器反射回去,以測(cè)出地球和月球的準(zhǔn)確距離。月震儀裝有太陽能電池,記錄月震波用無線電送回地球。這種月震儀靈敏度極高,人們能在地球上觀測(cè)月震。這個(gè)月震儀的第一號(hào)記錄就是安裝完月震儀后剛剛走開的奧爾德林的腳步聲。預(yù)定的2小時(shí)40分鐘轉(zhuǎn)眼就過去了。休斯敦下達(dá)了停了艙外工作,返回鷹艙的命令??伤麄冞€有好多事沒做,真不愿意返回啊。盡管如此,他們還是立即開始執(zhí)行返回的命令離開月球奧爾德林先爬上艙梯,他站在艙口和下邊的阿姆斯特朗一起用穿在滑車上的繩索把標(biāo)本箱拉上去。他們二人互相招呼著鉆進(jìn)狹小的艙口。蓋緊艙口,輸入氧氣,待艙內(nèi)氣
51壓上升,他們就卸下背包,脫去登月服,換上艙內(nèi)宇宙服。登月艙和母船的對(duì)接是有重量限制的,它能攜帶最大“行李”的重量是30公斤。由于增加了月面標(biāo)本,就得把返回地球時(shí)不需要的裝備和物品清理出去,以減輕登月艙的重量。于是,他們又整理了艙內(nèi)的東西,再次穿上沉重的登月服,打開艙門,把背包、繩索、登月靴、攝影機(jī)等統(tǒng)統(tǒng)扔出艙外。接著又重新關(guān)緊艙門,放進(jìn)空氣,提高了溫度,使艙內(nèi)的溫度恢復(fù)到攝氏15度到20度之間。此時(shí),阿姆斯特朗和奧爾德林已有20個(gè)小時(shí)沒有合眼了,他們感到很累,在吃完到達(dá)月球后的第二頓飯后,他們與休斯敦控制中心通話交換了數(shù)據(jù),然后準(zhǔn)備睡覺。狹小的登月艙連個(gè)躺著的地方都沒有,筒形登月艙板上直徑只有2米多一點(diǎn),阿姆斯特朗坐在艙內(nèi)中央凸出的圓筒形發(fā)動(dòng)機(jī)罩上,頭和背靠在艙口蓋上,腳搭到掛在支柱上的繩套上睡著了。奧爾德林在地板上找了一塊小小的平地,蹲著在那兒睡覺。在阿姆斯特朗和奧爾德林乘登月艙去月球探險(xiǎn)時(shí),柯林斯獨(dú)自駕著“哥倫比亞”在離月面110公里的繞月軌道上寂寞地飛行。他一遍又一遍地俯視著月球大地,焦急地關(guān)注著兩個(gè)伙伴的安全。他既要擔(dān)當(dāng)?shù)孛媾c兩位同伴的中繼站工作又要隨時(shí)準(zhǔn)備在發(fā)生意外時(shí)進(jìn)行營(yíng)救。同時(shí),還要利用測(cè)量?jī)x器計(jì)算飛船的繞月軌道,相應(yīng)地修正飛船的飛行位置。7月21日上午11時(shí)15分,休斯敦控制中心向月球上的兩位探險(xiǎn)者致以親切的問題,叫醒了已休息7個(gè)小時(shí)的二位宇航員。還有2小時(shí)40分就要從月球出發(fā),去與柯林斯會(huì)合在這之前,他們要接收和測(cè)量“哥倫比亞”的軌道蹤跡,要把追蹤數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),計(jì)算飛離月面的時(shí)間,要檢查登月艙上升發(fā)動(dòng)機(jī)和點(diǎn)火裝置,還要檢查登月艙制導(dǎo)和操縱裝置。在月球上起飛是這次登月行動(dòng)中最讓人擔(dān)心的事情之一。登月艙的起飛動(dòng)力只有一臺(tái)小功率的上升發(fā)動(dòng)機(jī),一旦發(fā)生故障,哪怕是一個(gè)鎖片松動(dòng),一個(gè)銷子有缺陷,都可能導(dǎo)致起飛失敗。如果那樣,兩名宇航員沒有一點(diǎn)辦法,在月球軌道上的柯林斯也無法可想。體斯敦控制中心下達(dá)了起飛命令。指揮人員個(gè)個(gè)焦急不安,有的人額頭上滲出冷汗。奧爾德林鎮(zhèn)定地讀著逆計(jì)時(shí)的最后幾位數(shù)字:“??五??四??三??二??一”阿姆斯特朗按下了電鈕,登月艙發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)了。登月艙的上半截起飛后,下半截以及那塊刻有字跡的不銹鋼紀(jì)念牌和期待有象征和平的鷹銜橄欖枝徽章則永遠(yuǎn)地留在了月球上?!苞棥憋w離月球1分鐘后,按照休斯敦的命令改換手動(dòng)操作,高度在780米,上升速度為每秒39米。發(fā)射已2分鐘,一切順利正常。“鷹”飛得更高,并逐漸傾斜,當(dāng)上升到18公里后,發(fā)動(dòng)機(jī)停止噴射,登月艙以慣性進(jìn)入橢圓形軌道。登月艙繼續(xù)飛行1.9公里后,逐漸追上“哥倫比亞”。不久,兩者一起消失在月球背面。當(dāng)它們?cè)俅纬霈F(xiàn)時(shí),人們看到,母船和登月艙已并排前進(jìn),兩者就差1米了。這時(shí)“鷹”向“哥倫比亞”發(fā)出了呼喚?!苞?,我們已完全對(duì)準(zhǔn),可以對(duì)接,請(qǐng)開始吧!”“好的?!彪p方都屏住呼吸,密切配合,“哐當(dāng)”一聲,對(duì)接上了。阿姆斯特朗激動(dòng)地喊道:“好!好!鷹屬于哥倫比亞了?!?/p>
52可是,就在這時(shí),發(fā)生了一件意料不到的事。沒想到三個(gè)鉤環(huán)是輕輕掛上的,要噴射發(fā)動(dòng)機(jī)還要把已經(jīng)插進(jìn)去的對(duì)接針悄悄拔出來,然后使12根卡銷都嚴(yán)實(shí)地嚙合,這才能牢固地對(duì)接。母船駕駛員柯林斯為了使12根卡銷嚙合,用手動(dòng)操作使小火箭噴射。就在這一瞬間,不知為什么,“哐當(dāng),哐當(dāng)”的聲音接二連三地傳來,合不攏也飛不穩(wěn)??铝炙共挥纱蠛埃骸霸賮硪淮?,分離!”他們認(rèn)為兩個(gè)飛船沒有成為直接對(duì)接,準(zhǔn)備修正。這種強(qiáng)烈的晃動(dòng)持續(xù)了八九秒后,突然,“哐!”一聲大響,12個(gè)卡銷嚴(yán)實(shí)合縫地嚙合了,這才是真正的對(duì)接成功。他們冷靜后才發(fā)現(xiàn),在插進(jìn)對(duì)接針的一瞬間,沒找到兩個(gè)飛行物的軸線,所以,制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)就自動(dòng)工作找正軸線,這樣才發(fā)生了晃動(dòng)。對(duì)接一結(jié)束,柯林斯立即卸下對(duì)接針和艙板,使連接孔變成通路。同時(shí)升高指令艙內(nèi)的壓力,從指令艙向鷹艙內(nèi)吹送氧氣。這是為了不使鷹艙內(nèi)的月球細(xì)菌進(jìn)入指令艙而被帶回地球??铝炙馆p飄飄地向鷹艙走去。他首先看到的是炯炯發(fā)光的四只眼睛。三個(gè)人在通道里把手緊緊地握在一起。接著,阿姆斯特朗和奧爾德林把裝有月球巖石的箱子遞給柯林斯。這是一份無比珍貴、來之不易的寶貝??铝炙瓜裼窠訉毸频匕严渥臃胚M(jìn)貯藏艙內(nèi)。這時(shí),三位分別了一天半的戰(zhàn)友,重新會(huì)聚在指令艙內(nèi),他們激動(dòng)地交談著,似乎已經(jīng)分離了半個(gè)世紀(jì),有說不完的話,談不完的感受。使兩位宇航員成功地登月和從月面返回的“鷹”現(xiàn)在已經(jīng)完成了它的使命。為了使“阿波羅”11號(hào)能夠輕裝返回地球,要把“鷹”甩掉。使它成為一顆人造月球衛(wèi)星。不久,“鷹”撞擊在月面上,制造了一次人工“月震”。這時(shí)候,“阿波羅”11號(hào)在繞月軌道上作最后一周——第30周的飛行,馬上就要離開月球衛(wèi)星軌道,奔回地球。休斯敦和阿波羅之間匆忙地交換著服務(wù)艙發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的位置、時(shí)間等數(shù)據(jù),交給計(jì)算機(jī)計(jì)算。為了保證宇航員在返回地球途中精力充沛,地面控制中心要求他們抓緊時(shí)間休息。于是,這一天緊張工作宣告結(jié)束。返回地球新的一天又開始了。飛船飛過了月球和地球引力中心點(diǎn),順利地飛行在地球軌道上。這一天,宇航員的工作不多。他們以地面通話為樂趣,回答地面提出的各種問題。在彩色電視轉(zhuǎn)播的18分鐘里,三名宇航員輪流表演了各自的“絕活”。指令長(zhǎng)阿姆斯特朗讓觀眾看存放標(biāo)本箱的地方。又拿一個(gè)小鐵盒表演,讓觀眾觀看宇宙飛船里的失重狀態(tài),像給中學(xué)生講課一樣一絲不茍。奧爾德林表演罐頭在失重狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn),柯林斯則拿出水槍,使水滴在飛船內(nèi)成球形,然后再用嘴騰空吸飲。他們的表演精彩極了,使電視觀眾大飽眼福。最后一天終于到了,“阿波羅”11號(hào)上的三名宇航員緊張地進(jìn)入最后的返航準(zhǔn)備工作。進(jìn)入大氣層可以說是他們這次月球探險(xiǎn)的最后一個(gè)關(guān)口。如果指令艙沖入大氣層的角度小于5.2度,就會(huì)掠過大氣層的表面,重新飛回太空,等它再飛回來時(shí),艙內(nèi)的氧氣將用完。相反,如果角度大于7.2度,指令艙與稠密的大氣層的摩擦?xí)^于劇烈,就會(huì)像流星那樣被燒毀。所以,飛船在沖入大氣層前要進(jìn)行精確的計(jì)算和軌道校正?!鞍⒉_”11號(hào)不斷地向地球接近,速度猛增。在沖進(jìn)大氣層前15分鐘,在宇航飛行中與指令艙相依為命的服務(wù)艙被甩掉了。
53指令艙終于以每秒11公里的高速?zèng)_進(jìn)大氣層,強(qiáng)大的沖力與空氣產(chǎn)生猛烈的摩擦,空氣溫度上升到攝氏3000度,紅光冉冉,火焰從指令艙底直竄到它的周圍,簡(jiǎn)直像個(gè)火球。此時(shí),宇航員開始感到強(qiáng)烈的重力影響,他們受到地球表面六倍的加速度重力,面部痙攣,眼球都快要冒出來了。不由得發(fā)出“哼哼”的聲音。忍耐著巨大的壓力。好在指令艙的兩個(gè)副降落傘和三個(gè)主降落傘先后張開,大大減小了指令艙的下落速度,使勇士們渡過了最后的難關(guān)。1969年7月28日,美國(guó)東部時(shí)間12時(shí)55分22秒,“阿波羅”11號(hào)飛船載著三位勇敢的宇航員阿姆斯特朗、奧爾德林和柯林斯,平安地返回地面,濺落在夏威夷西南1500多公里的太平洋上。當(dāng)指令長(zhǎng)阿姆斯特朗“我們已經(jīng)濺落”的聲音傳到休斯敦控制中心的時(shí)候,全體人員起立,雷鳴般的掌聲經(jīng)久不息。這次“阿波羅”登月計(jì)劃的實(shí)行,總用時(shí)195小時(shí)18分22秒。在這8個(gè)多日夜中,控制中心的工作人員夜以繼日地指揮著“阿波羅”的飛行。此時(shí)他們?cè)跄懿挥芍缘馗吲d!在記者席上,陣陣激動(dòng)的掌聲和歡呼聲壓倒了通訊聯(lián)絡(luò)的聲音。指令艙大頭朝下地濺落在太平洋,沉到海底。美國(guó)向太平洋派遣了一支龐大的救撈船隊(duì),他們包括9艘船只、54架飛機(jī)和近7000名海軍人員。救撈船隊(duì)的主角是美國(guó)太平洋艦隊(duì)的“大黃蜂”號(hào)航空母艦。美國(guó)總統(tǒng)尼克松將親自登上“大黃蜂”號(hào)航空母艦,去歡迎從天而降的勇士們。“大黃蜂”號(hào)母艦上的兩架直升飛機(jī)立即飛往濺落區(qū)域,把潛水員投入海中。他們游向飛船,給它圍上一個(gè)巨大的橡皮圈,使它浮出海面。一個(gè)潛水員打開艙門,把防菌衣遞給了宇航員。三名宇航員穿好防菌衣,爬出飛船,坐在一只橡皮艇中等待著。不一會(huì)兒,一架直升飛機(jī)把他們帶到“大黃蜂”號(hào)航空母艦上。歡迎的人群齊聲歡呼,樂隊(duì)高奏凱旋曲,總統(tǒng)尼克松主持儀式歡迎月球探險(xiǎn)勇士。人類首次偉大的登月行動(dòng),圓滿結(jié)束了。
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