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月球体内的肿瘤(第1页)

月球体内的“肿瘤”

在人类对月球的一系列探索中,发现了一个奇怪的现象:月球的体内存在着一些不寻常的物质瘤,而且不止一个。月球难道也会生病?怎么会长瘤呢?这些瘤的本质是什么呢?像医生通过仪器给人看病体检,病人体内会有变异的肿块一样,科学家诊断后确定,月球体内的确有“肿瘤”。

不过,月球体内的“肿瘤”可不是科学家用什么仪器为月球检查时发现的,而是根据月球对绕它运动的人造天体的引力变化推断出来的。1966年至1967年,美国先后发射了5艘“月球轨道环行器”飞船。这些飞船在航行到月球后,成为环绕月球运动的人造月球卫星,从而帮助人类对月球进行近距离的全面考察。

*月球质量瘤

“环行器”飞船在环绕月球运动的过程中,有时会莫名其妙地出现抖动和倾斜现象,这引起了科学家和宇航员们的注意。他们发现,每当“环行器”飞船接近月面的环形月海时,就会出现抖动和倾斜。然而,此时的飞船与月面有40多千米,难道这种情况是与月海有关吗?月海表面应该是相当平坦的,那它上面能有什么特别的物质呢?经过严密的考证,科学家认为这种抖动与环形月海下的物质有关。更确切地说,是与环形月海的形成有关。

那么,月海又是怎么形成的呢?月海下面会有什么奇特的物质呢?又是什么力量导致的飞船抖动和倾斜呢?是光或者波的干扰吗?

经过研究,科学家认为这是不可能的,而最大的可能,就是引力增强这个原因。那么问题又出现了,月海为何会产生引力增强呢?很简单,月海下面有高密度的异常物体。而这种物体在月球体内就像“肿块”一样。因此,科学家给这种物质起了一个非常形象化的名字——月球质量瘤。

*绕月飞行

1968年,美国加利福尼亚理工大学喷气推进实验室的科学家穆拉,根据大约9000个经“环行器”飞船测定过速度的点,绘制出了一幅月球重力场的不平衡图。通过研究,科学家在月球的正面发现了6个环形月海下面存在质量瘤。1969年,科学家又在其他月海下发现了7个质量瘤。这些月海分别是雨海、澄海、危海、酒海、湿海、史密斯海、洪堡德海、东海、中央海以及暑湾等。

月球的质量瘤不仅会影响“环行器”飞船正常的绕月飞行,还会影响其他环绕月球飞行的其他人造月球卫星的运行。而只有对这种月球质量瘤进行比较确切的了解后,才能准确地决定环绕月球的“停靠”轨道,从而令登月舱可以顺利进入着陆轨道。

现在已经确定,月球在很多方面都表现得不够对称,其中朝向地球的一面,科学家们就发现了11个质量瘤,而背对月球的一面仅有2个质量瘤。为何会有这样不均衡的分布呢?至今还没有确切的答案解释这个问题。

*月海盆地

要想弄清楚月球质量瘤的秘密,就要先弄清楚月海的形成因素。月面主要分为两个大的构造单元,分别是月海和月陆。

在月球的表面,共有22个月海,其中向着地球正面的月海有19个,背面有3个。大多数的月海都呈闭合的环形结构,周围被山脉包围。而月球的质量瘤就与这些月海相呼应,正面的月海多数都是互相沟通的,形成一个以雨海为中心的更大的环形结构;背面的月海少而小,同时还都是独立存在的。月背的中央附近则没有月海,不过月背有一些直径约500千米左右的圆形凹地,被称为类月海,但正面没有。月海主要由玄武岩填充。根据月海的这些特征,科学家就可以弄清楚月海的形成原因了。

其实早在19世纪末,美国地质学家吉尔伯特就注意到了月海的这些特征。

吉尔伯特首先提出了雨海的形成因素,他认为雨海应该属于典型的环形月海,是由外来的巨大陨石撞击月球,将月球内部岩浆诱出,大量岩浆流入月面,而破碎的陨石及月面物质则被抛向四周,从而形成了环形月海。

后来科学家们对月球的考察,也证实了吉尔伯特的观点,这就是月海形成的外因论。美国“阿波罗14号”载入飞船的着陆点,就是选在这次雨海事件的喷射堆积物上的。而宇航员们从这里采集的岩石样品,几乎都有遭受过冲击和热效应的特点。

雨海的面积约有88。7万平方千米。在22个月海当中,雨海的面积仅次于风暴洋,位居第二,它与风暴洋、澄海、静海、云海、酒海以及知海构成了月海带。从地形看,它属于封闭的圆环形,四周有群山环绕,是典型的盆地构造;而从地势上看,雨海地区又非常复杂壮观,几乎囊括了月面构造的方方面面。因此,雨海地区很早就引起了科学家的注意。

从月海形成的外因论来看,月面学家又找到了一个很有说服力的典型冲击盆地,那就是东海盆地。东海盆地位于月球背面,直径约1000多千米,中央区是东海。人造月球卫星曾非常清晰地拍下了东海和东海盆地的照片,充分显示了东海外围有三层山脉包围,形成了一个巨大的环形构造区。

同时,也有科学家认为,环形月海应该是月球自身演化的产物,因此他们根据月海玄武岩的年龄,推算月海玄武岩应该有过5次喷发,大概发生时间是距今39亿年前至31亿年前之间。而月海形成的先后顺序应该为酒海-澄海-湿海-危海-雨海-东海。

不过,这些目前也都是假说,还没有得出定论,至于月海究竟是怎么形成的,也需要进一步的研究探索。

*月球质量瘤的形成假说

而对于月球质量瘤是如何形成的,目前的看法也有内因说和外因说两种。内因说认为,外来的陨石对月球进行了撞击,导致月球内部密度较大的熔岩流出。我们知道,月海是由重为每立方厘米3。2~3。4克的玄武岩组成的,而相比之下,月面高低主要是由富含长石的岩石组成的,它们的比重要小于每立方厘米2。9~3。1克。所以,填充月海的熔岩应该比月面高地的岩石密度大。而且,月球正面的环形月海又比较多,这也显示出了质量瘤与月海共同存在的局面。

那么,为何非环形月海就没有与质量瘤的对应关系呢?内因论者认为,这是由于环形月海流出的填充熔岩要比非环形月海填充的熔岩厚的缘故。而两者也只是数量上的差异,并没有本质上的不同。

而外因论者则认为,环形月海都是由外来的陨石撞击月面造成的,这些小天体的密度就比初始月壳的密度大,因此进入月面后才形成了质量瘤。这就是说,质量瘤应该是外来天体的残余与月岩的混合物。当然了,这也只是假说,而月球质量瘤的真正成因,至今还是个谜团。

新知博览——月球的自转与天平动

我们平时看到的月球,月面总是呈现出同样的外貌,也就是说,月球在围绕地球公转时,总是以同一面对着地球。这种现象,就说明月球是自转的,而自转的方向与周期也与地球的公转方向与周期是相同的。由于月球自转周期和地球偶的公转周期相等,所以我们从地球上看月亮,就永远只能看到朝向地球的半个月面,无法看到月亮的背面。

在月球上,一个昼夜大约就等于地球的一个月,那么为什么地球的自转周期这么长呢?这是因为地球对月球的引潮力长期作用的结果,这种力量使得月球向着地球的方向隆起。当月球自转时,月球隆起的部分就会受到地球的引力,仍然保持朝向地球,这种转动的方向与月球自转的方向相反,这种作用就叫做潮汐摩擦。这种潮汐摩擦力是在长期内不断作用着的,并逐渐使得地球自转变慢,直到隆起部分永远朝向地球。这时,月球的自转周期就等于月球的公转周期了。

月球在围绕地球公转的过程中,朝向地球的月面会呈现出上下、左右摆动的形态,这就是天平动。也正是由于天平动现象的存在,才使得月球的公转运动是不均匀的,在近地点处运动较快,在远地点处运动较慢。月球公转速度的这种变化,就使得我们在地球上有时看到月面西边缘之外的一小部分,有时又能看到月面东边缘的一小部分。

在月球公转过程中,月球自转轴的北端和南端会轮流朝向地球,这也会使我们在地球上有时能直接看到月球北极之外的一小部分,而有时又能看到月球南极之外的一小部分。而且由于天平动的现象存在,我们看到的月面也不只是一半,而是整个月面的59%左右。

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