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月球有自轉為什么還有背面

2022-05-17 11:46

不同于夜空中那些太過遙遠的星星,雖然當我們用肉眼觀察它們時,總覺得它們是靜止的。但在專業檢測工具的幫助下,可以觀察到它們的運動;月球背面是我們即使用天文望遠鏡也看不到的地球神秘的一面,因為我們能觀測到的一面永遠是它的正面。

沒錯,正是因為月球總是和地球上的人類在同一面,所以月球有正面和背面。直到1959年,人類才第一次看到月球背向地球的一面的照片,照片是由前蘇聯的月球3號飛船拍攝的。人類第一次通過眼睛看到月球背面是在1968年,當時阿波羅8號繞月飛行。那么,為什么旋轉的月亮總是給人展示同一面呢?


月球的不同側面——一邊是大量凹凸不平的撞擊坑,另一邊是平坦的月海。

關于月球近前端的基本事實

在月球的近側,也就是我們經??吹降恼?,有一片沒有一滴水的月海,巨大的碰撞坑被暗火山噴出的玄武巖熔巖流填滿。那些古老而明亮的斜長巖高地和引人注目的撞擊坑散布在月海內部和外部之間。

雖然從我們人類的角度來看,月亮是天空中唯一亮度低于太陽的星星,但它的真實指示非常暗淡。如果要對它的亮度做一個更具體的描述,那么可以和我們生活中更常見的瀝青做一個對比。簡單來說,月球正面的真實反射率其實只比瀝青高一點點。


月球的近側(左側)布滿黑斑,遠側(右側)有許多環形山和高聳的地形。

月球遙遠的背面是什么樣子的?

在月球永遠背對著我們的那一面,也就是月球遙遠的背面,有一個太陽系中已知最大的撞擊坑,名為南極-艾特肯盆地。與正面大面積分布的月海(約占31.2%的面積)不同,月球背面很少有相對平坦的月海(約占2.5%的面積),還能屏蔽來自地球的無線電干擾。

也許正是這種明顯的地形分布差異,導致月球的熱量主要產生在其前半球。比如月球勘探者的伽瑪射線能譜地球化學圖已經得到證實。南極-艾托肯盆地代表了月球上最低的高度和最薄的地殼。為什么它沒有鋒面風暴洋那樣劇烈的火山活動,跟它隆起的地表和地殼的厚度會影響內部玄武巖的噴發有關。


月球勘測軌道飛行器拍攝的月球遠側照片顯示,大量礦物礦物可能是過去罕見的硅酸鹽火山沉積物。

月亮是如何自轉的——自轉周期的近似值給人一種月亮幾乎靜止不動的錯覺。

什么是月球同步自轉?

相信很多觀察月球的人都會發現,當它經過軌道時,基本上會和地球停留在同一側,這也是很多人好奇月球到底是不是在自轉的原因。當然,答案是肯定的,雖然這似乎與我們的眼睛所觀察到的相反。實際上,月球繞地球一周大約需要27.322天,繞自己的旋轉軸一周大約需要27天。

為什么月亮對很多人來說感覺不動?這種現象稱為同步自轉,因為兩個自轉周期的值大致相等。很多時候,大家都把月球遙遠的背面稱為陰暗面,但這種說法并不準確。因為,當月份處于新月相位,月亮剛好位于太陽和地球之間時,此時此刻沐浴在陽光中的是月亮的背面。


當然,月球的軌道和自轉并不完全匹配。它將沿著稍微延伸的橢圓軌道繞地球運行。當本地月之間的距離達到最近點時,月亮的自轉速度會小于它的自轉速度,這就是為什么我們可以在東方看到另一個8度角。當本地衛星之間的距離達到最大值時,其更快的旋轉速度將使我們看到西方的另一個8度角。

月球的軌道是如何變化的?

就像月球會受到地球引力的影響一樣,地球上的海洋潮汐也會受到影響。它的自轉周期并不總是恰好等于它繞地球的軌道。缺少海洋的月球會在地球引力的作用下形成潮汐凸起,在拉扯它們的時候會產生潮汐摩擦,最終導致月球自轉速度變慢。隨著時間的推移,當月球的自轉速度變得足夠慢的時候,它的軌道和自身的轉變相匹配。

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