|
6 K+ F8 z5 t6 x3 l* G9 d8 n* t+ I1 z" _5 Y( A
月球不是规则球形,而是极直径略小于月球赤道(以下简称“赤道”)直径的天体。仔细观察月球形状,我们会发现它好像被人用拇指和食指捏住两极“挤”过一样。' p' Z7 V: Q2 o# {
5 O' q" G# s7 S: p( N+ i1 H( p+ g6 Y
* `0 _$ y: ]# L7 g) H这一现象并不奇怪,因为在久远的月球形成初期,月球自转产生的离心力可能使岩浆尚未冷却的月球赤道地区“鼓”出一块。然而,这只是关于月球形状的种种假设之一,尽管人类已经登上月球,但众多的月球之谜仍有待科学家一一破解。
( K& t9 D l* {* s$ q' h [5 r8 q ?
/ c& h- \7 o" M; X3 B2 P( k. J谜团一横截面像个橄榄球% N& X) C. q/ R
9 T7 Y; l, C M8 Z; \2 o早在18世纪末,法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯就注意到,形状不规则的月球自转时会发生“颤抖”。
7 O3 u- L. o$ p# p5 \; X3 u7 J* G- j
月球赤道直径约3476千米,比极直径约长4千米,说明月球形状不规则的程度较轻微。* g# X( R, x3 T$ a1 k
* u& E" F1 Q" C' r" h$ u6 x
但参照月球27天7小时43分钟11.5秒的自转周期,赤道直径与极直径的长度差异仍比理想值大了一些。/ E) m( E7 F2 F/ P( p# B$ W; R
/ l: }3 y4 v0 H- x5 V+ I& u“谜团在于月球太扁了,”美国麻省理工学院地球物理学与行星科学教授玛丽亚·T·朱伯告诉《纽约时报》记者。
3 w0 J6 R" Q) ?7 X. U; U- s A
% `! t' ^/ E- @- d* O8 q* L. Q+ D20世纪六七十年代,太空探测器发现,处于月球与地球地心连线上的月球半径被拉长,也就是说,如果沿赤道把月球分成两半,截面不是正圆,而是像橄榄球一样的椭圆,“球尖”指向地球。
8 V5 z6 e. l" n2 L) |$ Q3 p
* n ?* N y- K2 l2 Q8 Y但迄今无人能就月球当前形状的成因给出完全令人信服的解释。
# U9 F" N1 c' z& ]$ H2 b; ^/ j
/ R) L9 B2 _! X谜团二两面“长相”完全不同0 P( l. j7 T4 V( j9 V6 p3 x
' x4 U0 T8 ]- U, ~一般认为,45亿年前,一个火星大小的天体撞击地球,产生的部分碎片形成月球,但这也仅限于推测。" Q! I. l2 z' v L, I
. ^) l2 C5 l( Y8 o% V' n
月球形状的另一个谜团是,月球面对地球一面在物质构成及外貌方面与背对地球一面差异很大:前者地壳比另一面地壳薄许多,并拥有由玄武岩构成的广阔平原,这些平原被称为月海,这是很久以前月球表面火山喷发的结果。背对地球的一面地壳厚很多,有更多陨石坑,几乎没有月海。
3 j8 k) i% W/ M' I; y! |* P' b) j/ f$ v
一定程度上,月海中密度较高的玄武岩使月球的质量中心不在几何中心,偏离了约1.6千米。但是,迁移的发生过程尚不清楚。
; X; d* d9 P" L/ v. L |: y
/ f0 h1 G$ }- S3 v7 e) Z“那将成为一个好的研究计划,”加拿大约克大学天文学教授基莫·因纳宁说。
3 o. Q; U+ i6 Z7 l% \/ J8 g# i0 l8 ?- u! ^' ]
法国人拉普拉斯在18世纪末发现月球形状不规则难能可贵,然而,他没有看到的是,月球正在逐渐远离地球。) O1 d0 d. }& Z; w$ `0 \
$ h* G& [! F4 M/ V& _$ R谜团三正在逐渐远离地球# I4 h- X$ d0 f- `# O
/ P8 p0 }, S* Z+ ?) `
几十年前“阿波罗”号登月时,宇航员在月球表面安放了一面镜子。此后,科学家从地球上向这面镜子发射激光,并通过激光往返时间测算月地距离。结果显示,月球每年远离地球约3.8厘米。5 ?/ Z& i0 c+ ~# w
2 m) s: f* }& S) y
现在的月球自转和公转周期相同,所以它的一面总是朝向地球。科学家估计,和现在约38万千米的距离不同,早期的月地距离可能只有约2.6万千米。由于天体运行轨道半径与天体转速有关,按照这一假设,1比1的自转公转周期比可能解释当前月球形状不规则的现象。
# C9 v$ P: B: q" Q* {& {
9 |( T w- [& G1 [- b& I2 S, ]还有一些科学家假设,月球形成初期的自转公转周期比为3比2,也就是公转2周期间自转3周,这种情况至多持续了几亿年,最后因为潮汐力而自转降速,自转公转比稳定为1比1。计算结果表明,这段自转比公转快的时期可能提供足够的力,为月球形成目前的形状准备了条件。 |
|