曹 夫
著名的迷幻搖滾樂隊曾經以專輯《月之暗面》轟動全球,而不久前,一些天文學家卻公布了月亮真正的暗面——關于月球的鮮為人知的事實同樣讓人震驚。
月球從地球身上偷能量
地球上的潮汐現象多數是由月亮引起的(太陽的作用稍小一點),潮汐的秘密是這樣的:由于月亮繞著地球旋轉,地球上的海洋受到月球的引力牽引作用,面對月亮的那一面就出現高潮,這恐怕人人都知道。而與此同時,地球上遠離月球的另一面也出現另一個高潮,這是因為月球對地球本身的引力牽引作用大于對其水體的作用,從而使另一面的海水向外“鼓”而造成的。
在滿月和新月時,太陽、月亮和地球都在一條線上,這時形成的潮異乎尋常的大,科學家們稱之為朔望大潮。而當月亮在最初的和最后的1/4月牙時,較小的小潮就形成了。月球以29.5天的周期環繞地球的軌道并不是一個規則的圓形,當月亮到達離地球最近處(科學家們稱之為近地點)時,朔望大潮就比平時還要更大,這時的大潮被稱為近地點朔望大潮。
所有這些牽引現象還產生了另外一個有趣的作用:通過牽引,地球的自轉能量被月球一點點地“偷走”了,因此每一百年我們的星球自轉周期就要減慢1.5毫秒。
月亮每年逃離3.8厘米
當你讀著這篇文章時,月亮正在悄悄地從地球身邊溜走。每一年,月球都從地球上吸取一點自轉能量,并利用這點能量使自己在軌道上向外偏離3.8厘米。天文學家告訴我們,當月亮形成的時候,它與地球的距離僅僅是22530公里,而現在的距離已經拉大到了450000公里,而且隨著時間的推移,月亮會走得越來越遠。
月亮是雞蛋形的
月亮并不是圓的(或說球形的)。它的形狀更像是個雞蛋。當你在夜空中舉頭望月時,它那雞蛋形的兩個尖端之一就正對著你。另外,月球的質量中心并不在其幾何中心,它偏離幾何中心大約有兩公里。
為何總是同一張“月臉”
也許最有趣的是月亮總以相同的一面對著地球。既然地球和月亮都在自轉并且沿各自的軌道行進,這又怎么可能呢?很久以前,地球的引力作用使月亮的自轉逐漸減慢。當月亮的自轉周期慢到和它的軌道周期(也就是它繞地球一周的時間)相吻合時,這種引力作用達到了平衡,月亮從此就以一面朝著地球了。
月相又是怎樣形成的呢?原來,當月亮繞地球旋轉時,它部分的時間處于我們和太陽之間,它被太陽照亮的那一半遠離地球,這時稱之為新月。由此說來,根本就沒有什么月亮的暗面一說,只是我們看不到它而已。
當月亮轉到軌道的另外一側時,從地球上看去,它所反射的一小條太陽光從地球上看去就成了彎彎的月牙。而當月亮來到正對太陽之處時,它在我們眼里就完全被照亮了,這就是滿月。
月亮的形成之謎
目前,關于月亮形成的最重要的學說認為,月亮是在大約45億年前,由于一顆大小近似火星的星體強烈碰撞并劃過地球形成的。當時的碰撞形成的大量熔化的巖石碎片和塵埃被甩到地球周圍軌道之內,經過一段時間的相互碰撞和聚集而形成了今天的月亮。
有些學者對碰撞學說持不同的看法,他們認為月亮和地球是在同一時期,由同一團巖石和塵埃分別獨立形成的。但是我們已經從“月球勘探者”的發現知道,月球的核心只占其質量的2%-4%,遠遠小于地球核心所占的30%,如果它們來自同一起源,至少兩者核心所占的比例應當相近。所以這種說法并不太成立。
更合理的解釋是,由于45億年前的那次碰撞發生在地球外層,地球的鐵核并沒有被觸及,而外層含鐵較少、密度較小的巖石部分脫離出去形成了月亮。這樣,月亮所形成的核心所占質量當然比不上地球的核心了。