4923
需用时 09:50
阿波罗登月是假的?月球背面有外星人?关于月球的谣言你信了几个

本文为2018年12月15日“我是科学家”第七期线下活动——迈出地球第一步 | 郑永春 演讲实录:

在人类探索月球的历程中,关于月球背面的阴谋论和谣言甚嚣尘上,阿波罗登月是假的?世界各国都不探月了?月球背面有外星人?月球内部是空心的?月球背面也因此得名“月之暗面”。奔赴月球,探索月球,中科院国家天文台研究员、中国首位卡尔·萨根奖得主郑永春为大家带来演讲《到月亮的背面看一看》。

大家好,欢迎大家在这个冬日的午后来到七七剧场,听我来讲一讲月亮背后的故事。我叫郑永春,来自中国科学院国家天文台,因为我的主要研究对象是月亮和火星,所以也有人叫我“火星叔叔”。

演讲嘉宾郑永春:《到月亮的背面看一看》

月亮的背面有什么呢?有人说霍金告诉我们月亮的背面有外星人,但是实际上霍金并没有说过。关于月亮的谣言有很多,有人说,阿波罗登月是假的,是在摄影棚里面拍的。但是这有一个疑点,阿波罗登月工程有几千所大学、几十万人参与,经历了将近十几年的时间,为什么半个世纪过去了,这个秘密还没有被揭开呢?

有人说,世界各国都不探月了,只有中国人往月球上一个接一个地发射探测器,真的是这样吗?

有人说,月球背面发现了很多在百慕大失踪的船舶。也有人说,月亮是空心的,因为敲了敲之后里面有砰砰的声音,但是月亮这么大的一个球,你是怎么敲的呢?

演讲嘉宾郑永春:《到月亮的背面看一看》

下图是大家每天看到的月亮。虽然有的时候看到的是满月,有的时候是上弦月、有的时候是娥眉月,但是大家一般都会联想到月亮上面有玉兔、有嫦娥、有广寒宫、有吴刚在砍桂花树,还有一只蛤蟆。

在研究月球的科学家眼里,我们看到的是月球上的月海、月陆和环形山,它们是月球主要的三个地质单元。上图中那些黑色的区域实际上是玄武岩的岩浆冷却之后形成的黑色石头。400年前伽利略把望远镜对准月球的时候,他看到一块块黑乎乎的地方,他以为那像地球上一样是海洋,所以他命名为“雨海、澄海、静海、风暴洋”,这些都是海的名字。但后来我们发现,它们其实是黑色的石头。

上图中那些白色的地方是更古老的斜长岩,也是白色石头堆积的地方。月球表面还有很多的撞击坑,这表明在月亮形成的过程中,遭受了很多小天体的撞击。

中国唯一一个月亮女神。

图片中的这个姑娘,其实是中国唯一一个月亮女神,她不是嫦娥,她是太阴妙果素月天尊。她和太阳帝君、金、木、水、火、土等五德星君合称七曜(金星、木星、土星、水星、火星合称五德)。

大家看到月亮的时候一定会想,月亮跟地球的大小对比是什么样的呢?月球的直径大约是地球直径的四分之一,月亮的表面积相当于中国国土的四倍,是3800万平方千米,而月亮到地球的距离是38万公里。

38万公里到底有多远呢?我算了一下,如果我们坐400公里时速的高铁去月球,只要40天就够了。如果嫦娥1号、嫦娥2号去的话,它的速度会更快一点,只要几天就够了。

这就是月亮到地球之间38万公里距离的真实印象,就是说,可以把水星、火星、金星、木星、土星、天王星、海王星这些星球全部排到月亮和地球之间,刚好排满,这就是38万公里的距离。

破解月球四大谣言

关于月球的谣言,首先我来解释一下阿波罗登月。有人说这是假的,因为我们看到阿波罗登月拍的月球上的照片,夜空中没有星星,所以说它是摄影棚里面拍的。但是,这些照片是在月球上的白天拍的,月球上的白天当然看不到星星。在地球上,白天也看不到星星。

作为一个研究月球的科学家,我们发现,月球跟地球之间有很多不同,比方说,月球上是彻底没有液态水、没空气、没氧气,因此,月球的土壤和矿物都是在没有液态水、没有氧气、没有空气的情况下形成的。月球的土壤里面,还有一种金属铁,天然的单质铁,铁一旦接触地球上的空气和水的话,它马上就会氧化成铁锈。但是,在月球上它就可以长期存在。我曾经亲手感受过从月球带回来的土壤,磁性非常强,用一颗磁铁来吸引它,整坨土壤会随着磁铁的移动而移动。

此外,月球上有一面激光反射镜,是“阿波罗”的航天员放置在月球上的。我们从地球上打一束激光到月球上,那个反射镜就会返回来几个光子,根据光子返回来的时间,我们就可以计算出来地球跟月球之间的距离,最近是36万公里,最远是40万公里。而且月亮正以每年三厘米的速度逐渐远离我们地球。如果没有那个激光反射镜,我们是无法得到返回来的光子的。

月球上还有地震仪,会监测月球的震动,我们根据月球的震动,能够了解它内部的结构。前不久,航天器拍到月球表面非常高分辨率的图像,大约可以达到0.5米分辨率,地球上的遥感卫星有时候也达不到这么高的分辨率。这些高分辨率的图像显示了阿波罗登月之后的登月舱、着陆器、月球车,连航天员走过的路线和月球车开过的痕迹,都还在月球上。

第二个有关月球的谣言是,有人说世界各国都不探月了。为了回答这个问题,有人把上世纪的五六十年代开始一直到现在,所有的探月航天器都放到月球的上空,绘制了这张图。

根据这幅图,大家可以看到,在上世纪的60年代末到70年代初,由于美苏争霸,大量的探月航天器探测月球,这是人类探月的第一个高峰。阿波罗登月成功之后,一直到上世纪的90年代,大概长达20年的时间,世界各国都很少再探月了。但是上世纪90年代特别是21世纪以来,世界各国又对月球产生了强大的兴趣,越来越多的航天器登陆了月球,包括中国也成为探月新的一员。这表明,我们不是不探月了,而是新的重返月球的热潮正在掀起。

这张图片里面所有的红色点,都是俄罗斯和前苏联登陆月球的着陆点,蓝色的和绿色的是美国在月球上登陆点。我们看到,它们都位于月球正面,特别是北半球的区域,我们称之为阿波罗带。其中还有一个是中国的嫦娥三号,它登陆在雨海的西北角的虹湾。阿波罗十一、十二、十四、十五、十六、十七共六次任务,12位航天员登陆月球,带回来了381.7公斤的月球土壤和样品,其中在北京天文馆还有来自于阿波罗登月的一个样品,大家有兴趣可以去看一看。

2007年,中国发射了第一个月球探测器嫦娥一号,嫦娥一号发布了第一幅月球图像,发布的时候有很多人质疑说这幅图像可能是有错,也有人质疑说嫦娥一号是假的。因为月球的图像是一轨一轨拍出来的,我们在地面上把这一轨一轨的图像拼接在一起,才能形成一幅完整的月球图像,但是这些图像在拼接的时候,会产生一些错位的现象,这就是为什么会有人来质疑说嫦娥一号的图像是假的。但是,我们也没有必要来回应这样的质疑,我们用嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号更多的探月器,获得更大的成功,来回应这些质疑。

第三个有关月球的谣言是,有人说月球背面有外星人,他们拍到了外星人在月球上,拍到了金字塔、UFO、甚至长达4000米长的宇宙飞船,甚至还有人在月球上晒太阳。

但是,如果你把这些图像进一步放大,你会发现这些图片都是PS出来的。

我们在地球上为什么看不到月球的背面?是因为地球跟月球之间实现了潮汐锁定,这就像我跟你之间有一个吸引力,但是我前胸受到的吸引力跟后背受到的吸引力是不一样的,就会导致每天像是有人在牵扯我,慢慢会让我的自转和公转同步,所以在地球上,我们始终只能看得到月球的正面,看不到月球的背面。但是,这种潮汐锁定实际上在太阳系的天体里面是非常普遍的,比方说,太阳和水星之间,行星和卫星之间,太阳系外的其他的恒星和行星之间,都会有这样的潮汐锁定现象。月亮的引力会引起地球上每天两次涨潮,两次退潮,我们称之为潮汐。不仅地球上的海洋会有潮汐,其实地球上岩石圈每天也会起伏60厘米,这叫固体的潮汐。

第四个有关月球的谣言是,有人质疑说,月球内部是空心的。

我们常说上天容易入地难,在地球上入地三尺都非常困难,更何况在月球上要用无人打钻,可以想象,这是非常艰难的。但是科学家有办法,第一个办法,就是我们可以在月球上埋设月震仪,然后通过地震波的反射,来知道内部的结构。还有一个办法,航天器在月球上空飞行的时候,它会受到月球的引力。如果在航天器下面-月球的某一块区域质量比较大、密度比较高,那么航天器的轨道就会下降一点,因为此时月球对它的引力会大一点。如果下面是比较空一点的,那么它的轨道就会上升一点。所以通过分析航天器在月球上空飞行的高度,我们就可以知道月球内部的结构和它的物质成分,我们就会知道月球实际上有些地方质量比较密集,跟人长瘤子一样,我们把它叫质量瘤。虽然月球上有些地方会比较疏松一点,但这并不代表月球内部是空心的,月球是实心的。

新的月球观正在形成

以前我们认为,月球是彻底无水的,是一个完全干的天体,但我们现在认为,可能月球是潮湿的。特别是在月球南北极的深坑里面,太阳永远照不到的地区,我们叫永久阴影区,这样的地方可能会有水冰,并且已经探测到了大量的证据。

以前我们认为,月球已经完全冷却了,但是我们现在又发现,月球内部可能仍然有一些温热的地方。

以前我们认为,月球在30亿年前已经僵死了,但是现在我们发现了月球上最年轻的岩浆活动,这表明它没有死得这么早。

嫦娥一号和嫦娥二号的卫星上有一个微波探测仪,它可以通过微波波段来看月亮。因为微波的波长比我们看到的可见光的波长要长得多,所以,我们就可以认识到月球更深层的一些东西的性质。这也是全人类第一次从微波波段来看月亮。

通过分析微波探测仪采集到的数据,我们得到了第一幅全月球的微波图像。

到嫦娥二号的时候,因为分辨率更高,我们可以更清楚看到月球上的热分布情况。

我们看到,白天的时候,有些地方会特别热,就是那些暖色调的地方。晚上的时候,有些地方会特别冷,就是那些冷色调的地方。我们在月球上发现了很多的热区和冷点,然后我们分析它为什么白天会热,为什么晚上会冷。为了解决这个问题,我们需要借助于其他数据来分析,比方说,我们就用到了氧化亚铁和二氧化钛这些金属元素含量的分布数据,来佐证那些热的地方,实际上是白天吸热能力比较强的地方,也是钛铁矿含量比较高的地方;那些晚上比较冷的地方,实际上是石块含量比较高的地方。

如果大家去过沙漠或沙滩,会有一个感觉,白天太阳晒得特别烫的石头,晚上冷的往往也是它。根据这些,我们就可以研究月球表面土壤的厚度,以及土壤的一些性质。

神秘的月球背面

月亮背面到底是什么样子的?这就是我们真正看到的月亮的背面。

它跟正面真的不一样,主要体现在几个方面:第一个,月亮背面的月壳更厚一点;第二,它更古老一点,撞击坑会更多一点。第三,它的月海更少,整个月球上有22个月海,其中19个在月球正面,月球背面只有三个月海。

什么原因造成了月球正面和背面的差异?这也是科学家希望探究的一个问题。

我请大家留意的是这边右下角的一个圆圈,它是整个太阳系里面最大的、最深的盆地,叫艾特肯盆地。而我们的嫦娥4号很快就要着陆在这个盆地里面的冯卡门撞击坑,这个地方是没有航天器着陆过的。最神奇的是,这个地方虽然最大、最深,却没有岩浆冒出来,所以,科学家希望来研究它为什么是这样子的。

为了能够让大家对月球产生更大的兴趣,了解更多关于月球的知识,我就制作了一幅《月球全图》,希望大家每天晚上都可以通过这幅月亮全图,去学习有关月亮的认识。

我觉得,科学家不仅要探索未知,更要传播真知,这是科学家的两大使命。大家也知道,中国科学院国家天文台在贵州省建设了一个全世界最大的中国天眼,实际上是射电望远镜,也是从微波波段来探测宇宙的。

在地球上来探测宇宙,会受到地球上很多“噪声”的干扰,所以,这个望远镜听到的绝大部分“声音”,其实是“噪声”,我们要从“噪声”里面来探测到来自宇宙的“声音”。如果是在月球背面的话,这些担忧完全不足为虑,我们地球上的无线电噪声完全没有办法达到月球的背面,所以,月球背面是一个无线电的宁静区,如果从那个地方来架设射电望远镜的话,我们就可以听到宇宙呼吸的“声音”,所以我们能听到宇宙更暗弱的信号。

人类走向深空的跳板

从新世纪以来,我们对月球的认知已经跟上世纪七八十年代、六七十年代发生了很大的变化。以前我们把它认为是太空争霸的一个制高点,现在我们把它认为是人类走向深空的一个中转站和跳板。

重返月球现在已经成为世界各国的共识,我们来举几个例子。

第一个,欧洲空间局提出了建设月球村的计划,希望借助世界各国的努力,在月球上建设一个国际化的村落,一个共同的月球基地。

美国宇航局认为,以月球作为演练场,来演练人类在月球上的生活,下一步就可以从月球出发去往火星。

还有一个更绝的是SpaceX,马斯克把月球的旅游船票都卖出去了。

很快,中国的嫦娥5号从月球上采集样品回到地球上。下一步,我们就将进入载人登月和建设月球基地的阶段。

同时,世界各国也在寻找月球基地应该建在什么地方。因为月球上的一个昼夜正好是27天,就是有13天半是白天,13天半是晚上。晚上的时候,月球上没有电力,没有保暖,对人类的居住是非常不利的。如果在月球的南北极的高山顶上来建设月球基地,那就不用再担忧了,因为那个地方是永久有光照的,这样人类在月球上就不用经受漫漫长夜了。科学家已经选择了几十个月球基地的选址场所。因此,从更大的时空角度来讲,我们预测,在未来的几十年里面,人类将再一次重返月球。

2019年是阿波罗登月50周年,如今50年过去了,再也没有人登陆过月球,人类还没有再次重返月球,但我想,我们离这个目标已经不远了。人类再一次重返月球之后,下一步我们将在月球上建设科研站,建设月球基地,实践和训练人类在月球上长期生活的技术。如果这个技术得到突破,下一步我们一定是要登陆到火星上,因为那是跟地球环境最为相似的行星,也是太阳系里面唯一有可能实现大规模移居的星球。

科学的使命是探索未知,我们也希望把探索未知的乐趣分享给大家,这就是我们传播真知的过程。

人类对太空的探索永不止步,谢谢大家。

演讲嘉宾郑永春:《到月亮的背面看一看》

The End

发布于2018-12-29, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

我的评论

我是科学家iScientist

pic