“月球?qū)W”興盛時(shí)代已到來(lái)

趙艷燕

就好像有人把月球捏在大拇指和食指之間，用力一捏，月球就沿著它的赤道中部被輕輕捏扁。這并不令人意外。由于月球的自轉(zhuǎn)，外側(cè)的離心力使月球兩端凸出。

在１７９９年，數(shù)學(xué)家皮埃爾－西蒙?拉普拉斯注意到月球的變形讓它來(lái)回?fù)u擺。雖然月球變扁的程度微小，月球如今寬２１５９英里，比兩極頂點(diǎn)之間的距離大約長(zhǎng)２．５英里。但從月球現(xiàn)在的周期２７天７小時(shí)４３分鐘１１．５秒來(lái)看，這２．５英里是不容小覷的。

２０世紀(jì)６０年代和７０年代人們又發(fā)現(xiàn)了月球的變形：月球和地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軸線開始拉長(zhǎng)。就是說(shuō)，如果月球沿著月球的赤道切成兩半，橫切面不會(huì)是一個(gè)圓圈，而更像是一個(gè)足球，其中的一個(gè)窄端對(duì)著地球。

月球不僅只有這一個(gè)秘密。它離地球近處一邊的構(gòu)成物質(zhì)和形狀不同于遠(yuǎn)處的一邊。雖然許多科學(xué)家認(rèn)為月球的形成是由于４５億年前一個(gè)火星大小的物體撞擊了地球，但關(guān)于月球起源仍有許多不確定因素需要解釋。

美國(guó)麻省理工學(xué)院的地球物理學(xué)和行星科學(xué)教授瑪瑞亞?祖柏及其團(tuán)隊(duì)在最近一期《科學(xué)》雜志上稱，他們對(duì)月球的形狀有了一個(gè)合理的答案。

１８世紀(jì)的拉普拉斯不知道的是月球正漸漸遠(yuǎn)離地球，運(yùn)行逐漸變緩。阿波羅宇航員留在月球表面的反射激光束顯示，月球每年遠(yuǎn)離地球１．５英寸。

據(jù)天文學(xué)家稱，相對(duì)于地球而言，月球以１：１的共振頻率在運(yùn)轉(zhuǎn)，就是說(shuō)它的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)間相同，所以月球的某一邊總是面對(duì)著地球。

麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們認(rèn)為，在月球形成的初期，它是以橢圓形的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)而非圓形的，它的振動(dòng)頻率是３：２，每公轉(zhuǎn)兩圈時(shí)自轉(zhuǎn)三圈。但在潮汐力量的作用下，月球的共振頻率變成１：１。這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)能為月球提供必需的力量。"這是一個(gè)存在達(dá)２００年之久的問題，現(xiàn)在，我們有了第一種行得通的解釋。"祖柏博士說(shuō)。

但加州理工學(xué)院天體物理學(xué)和行星物理學(xué)榮譽(yù)教授彼得?格得里奇說(shuō)，麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)無(wú)法解釋為什么月球會(huì)有３：２的振動(dòng)頻率。"這是致命弱點(diǎn)。"他說(shuō)。橢圓形的運(yùn)行軌道和３：２的振動(dòng)頻率或許能解釋這種形狀，但無(wú)法解釋月球兩端的物質(zhì)差別。離地球近一端的月球外殼比較薄，由大量的黑色玄武石構(gòu)成，稱為月球表面的"黑暗地區(qū)"，這些物質(zhì)由很久以前火山噴發(fā)而成；而離地球遠(yuǎn)一端的月球外殼比較厚，覆蓋著許多隕石坑，"黑暗地區(qū)"比較少。月球的質(zhì)量中心并不在月球的體積中心，而是移動(dòng)到離中心至少１英里處，其部分原因就是由于那些密集的玄武石。這種移動(dòng)究竟是如何發(fā)生的至今還是謎。

問題解決的關(guān)鍵取決于人們對(duì)月球初期歷史的了解。壓倒性的理論認(rèn)為，一個(gè)火星大小的物質(zhì)撞擊地球后形成了月球。在這種理論的基礎(chǔ)上，科學(xué)家們認(rèn)為，在月球向外移動(dòng)前，它起初的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道離地球非常近，可能只有１６０００英里，而現(xiàn)在大約距地球２３８０００英里。

自阿波羅登月后的３０年里，美國(guó)國(guó)家航空和宇宙宇航局（ＮＡＳＡ）只實(shí)施了一次探索計(jì)劃，"月球勘探者"于１９９８年和１９９９年環(huán)繞月球運(yùn)轉(zhuǎn)。在ＮＡＳＡ把宇航員送回地球后，探索月球計(jì)劃就變成了機(jī)器人的使命。２００８年美國(guó)"月球巡邏者號(hào)"將登月。據(jù)悉，印度、日本和中國(guó)都在計(jì)劃類似的機(jī)器人任務(wù)。

科學(xué)家們預(yù)言，"月球?qū)W"的興盛時(shí)代已到來(lái)。