埃拉托塞尼宽 1.5 千米

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埃拉托塞尼宽 1.5 千米

2019-03-24 17:09栏目:智能汇

  这是一个死寂的世界,没有空气、没有水、没有生命,没有声音,也没有色彩。抬头看,漆黑色的天幕上,太阳光异常刺眼,短短的地平线拐一道圆弯就消失在无尽的宇宙中;近处的物体由于没有光线散射,阴面特别暗,亮面特别亮,明暗反差非常大,使人极不习惯;环顾周围,到处是裸露的岩石和环形山的侧影,上面覆盖着一层碎石粒和浮土;远远望去,环形的高耸悬崖在阳光下显出凄惨的白色,背光的阴影区内却亘古以来从未被阳光照亮。对人类来说,天空中最为壮观和亲切的景象,就是那一轮永远不落的“蓝月亮”,它比人们看到的月亮大得多。当然,我们更熟悉它的另一个称谓:“地球”。不要觉得这满目疮痍景色的荒凉至极,如果你能够亲身站在“嫦娥一号”拍摄过的月球表面,就将会发现,置身于一张明暗对比强烈的黑白照片中,也别有一番风味。当“嫦娥一号”拍摄的第一张照片公布时,北京天文馆业务办公室的高级工程师寇文以它为引子,带领我们进行了一回有趣的“月球想象之旅”。寇文拿出一张地球上拍摄的月球照片作为对比:“这些环形山从照片上看很圆,可从地球上看去,它们是椭圆型的,分布在月面的东南角(东经83°,南纬70°),月面南部是环形山最为密集的地区,甚至可以说是月球的‘青藏高原’。由于这里的岩石主要是由斜长岩组成, 对阳光的反射率较高,从地球上看去显得格外明亮。”“一些人乍一看觉得,这张照片太小了,实际上,它却覆盖了宽约280千米,长约460千米的广大地区,面积为12.88万平方千米,可以装下近8个北京市或者一个福建省(陆地面积约为12.14万平方千米)。“从照片上可以清楚地看到,这片区域中有四座比较大的环形山,最大的亥姆霍兹环形山直径为94千米,第二名庞特库兰环形山直径为91千米。北京市宽约100千米,长约150千米,这两座山都差不多和北京市的面积相当。另外两座,吉尔环形山直径是66千米,汉诺环形山直径约为58千米。其余的小坑也有自己的名字,但是不太出名。因为月球上的环形山太多了。”寇文指着照片娓娓道来,那些熟悉又陌生的名字,将人们带进了月球神秘的世界。月球平均直径约为3476千米,约为地球直径的3/11。表面积有3800万平方千米,大约是地球表面面积的1/14,还不如亚洲(面积4400万平方千米)大,基本等于非洲(面积约3000万平方千米)与澳大利亚(769.2万平方千米)的面积之和。月球虽然是个死寂的世界,但是却有着千奇百怪的地形地貌,有起伏的山峦,崎岖的高地,广阔的平原,深长的沟壑, 险峻的山脊和断崖。最著名的特色,要数月海和环形山了。月球上的陨击坑通常又称为环形山(crater),希腊文的意思是“碗”,所以又称为碗状凹坑结构,它是月面上最明显的特征。环形山的形成可能有两个原因,一是陨星撞击的结果,二是火山活动;但是大多数的环形结构均属于陨星的撞击结果。月球上大型环形山多以古代和近代天文学者的名字命名,如哥白尼、开普勒、埃拉托塞尼、托勒密、第谷等。环形山直径大的有近百千米,小的不过10厘米,直径大于1千米的环形山总数多达33000个,占月球表面积的7~10%。

  寇文介绍说,“嫦娥一号”拍摄的四个环形山,只能算是中等大小,而且几乎都是老坑,因为它们基本上都没有新环形山的特征——坑底中央有一座明显突起的中央峰。但是同一纬度区域上,却有着月球上最为壮观的几大名山。假设你从庞特库兰环形山出发,向西南走上约1500千米,这与北京到上海的直线距离相差无几。你到达月面西经 14°,南纬 58°时,将会看到月球上第二大的克拉维环形山。它直径约 240 千米,是月球上的老字号,经历亿万年,龙钟老态,环壁严重崩塌,很像盆地周围的丘陵。在它的底部和环壁上还有很多环形山。这里的地形和地势那样错综复杂,在地球上恐怕找不到这类难以认清的重叠地貌结构了。我们以克拉维环形山为中心划个500多千米的圈子。这点距离,也就够从北京到海南的。如果向西,你会发现走进了一只巨大的平底锅,这就是月球上最大的环形山——贝利环形山,它位于月面西经60°、南纬 67°,直径约303千米,可以一下装进两个海南岛。再向西南行进到西经2.7度,南纬12.7度的位置,就可以看到一个叫做“嫦娥”的撞击坑。虽然“嫦娥”很娇小,直径只有3公里左右,但在本月29日“嫦娥一号”传回的图片中已经能够见到“她”的身影。这是我国首次拍到以中国人名命名的环形山。如果是向南约500千米处,你会撞上月球上的“珠穆朗玛峰”——牛顿环形山,它直径约 64 千米,并不大,但是却深达8788米,它可能是月球上最深的环形山之一。一旦走到月球的南极,你就能看到直径19公里的莎克勒顿撞击坑。这虽然是个“小坑”,但也于2006年1月13日被欧洲航天局的SMART-1捕捉到了。你选择了向北走500千米左右,又会看到另外一番壮观的景象,那就是第谷环形山。它位于月面西经 11°、南纬 43°,直径 85 千米,与“老爷爷”克拉维相比,它还是环形山家族中的新人,环壁高 4850 米,中央丘高 1600 米,显得挺拔险峻。第谷环形山最为著名的,是满月时从地球上肉眼可看到最多、最长、最美的辐射纹。如果把第谷环形山比做花心,12条辐射纹就好象是缤纷的花瓣,从环形山中心呈弧形向外延伸,最长的可达 1800 多千米。辐射纹贯穿整个南部陆地,叠加在许多环形山之上,有的甚至伸展到月面北部的酒海、静海、云海、知海和风暴洋中,蔚为壮观。

  月球上也有雄伟的山脉,大多以地球上的山名命名,如亚平宁山脉、高加索山脉、阿尔卑斯山脉等。最长的山脉长达1000千米,往往高出月海3~4千米。除山脉外,还有长达数百千米的峭壁,最长的是阿尔泰峭壁。尽管月球上山高沟深,但是人类爬起来并不费劲,由于月面的重力差不多相当于地球重力的1/6,因此人人都变成了飞檐走壁的江湖侠客,唯一要担心的就是月球上厚厚的尘埃,由于没有空气,月尘一旦扬起就很难落下,沾得到处都是,宇航服和月球车的太阳能电池会受到很大影响,所以你还是悠着点跳吧。“在这张照片的上方,有一点黑色的影子,这可能是南海的边缘。南部只有两小块月海,南海以南纬约 50°和东经约 80°为中心,与此相对称的另一边,即以南纬约 50°和西经约 50°为中心点的一片月海是从湿海引伸而来,没有专门的名称。”寇文带我们看完了陡峭的高山,又引领着我们去有着“云海、雨海、春湖、夏湖、虹湾、眉月湾……”等等浪漫名称的月海畅游。月面的中部和北部,分布着大片的暗淡黑斑,人们曾经相信,那里是月球上的海洋——“月海”。近代天文学家的望远镜打破了这些传说,原来,那里是一片寂静的平原,但人们的浪漫主义情怀依然未减,照样给这些无水之海起了一些十分有意思的名字。月球正面,月海面积约占整个半球表面的一半,主要分布在北部,整个月球主要有22个月海,基本集中在月面中部和北部。这些月海都为月球内部喷发出来的大量熔岩所充填,某些月海盆地中的环形山,也被喷发的熔岩所覆盖,形成了规模宏大的暗色熔岩平原。如果继续我们刚才的旅程,从第谷环形山向北,经过漫长的近2000公里的旅行,达到“云海”。要是把出发点看做北京,我们现在已经进入了大西北的张掖地区,虽然在月球上看不见风吹草低和牛羊,但至少是天苍苍野茫茫。进入平原地区,我们的行进速度可以大大加快,顺利通过与云海相连接的知海、湿海,进入月球上唯一的“洋”,也是最大的平原——风暴洋。地球上的太平洋是风急浪高,月球上的风暴洋却是辽阔宁静。风暴洋的位置处于大约北纬 60°至南纬 20°,西经 85°至东经 10°之间。南北向最大距离约 2400 千米,东西向最大距离约 2900 千米。整个面积约 500 万平方千米,比其他所有月海面积之和还大一些。因为太大,只有农历每月十五以后,才能在满月时分看到风暴洋的全貌。尽管风暴洋中波澜不兴,但地势风貌千姿百态,值得未来的月球旅行者细细赏玩。风暴洋与真正的海洋一样,有着众多岛屿,哥白尼环形山、开普勒环形山、阿里斯塔克三座最出名的环形山,也是洋中最大的岛屿。不仅如此,它们还有着不亚于第谷环形山的辐射纹,像三颗明珠,在灿烂的阳光下光彩夺目。“风暴洋景区”周围著名的环形山最多。在东岸有托勒密环形山、阿尔芬斯环形山、阿尔札赫环形山。西部有加桑迪环形山、列特龙环形山、格里马第环形山、里希奥利环形山、赫韦斯环形山、卡达努斯环形山、克拉夫特环形山和罗素环形山。西北部有毕达哥拉斯环形山。处在正面和背面分界线上的有爱因斯坦环形山。处在西部洋面上的还有伽利略环形山。这些名人这这里扎堆建别墅,让参观者目不暇接。

  月球上的第二大海叫“雨海”,雨海的总面积大约为 887000 平方千米,比我国青海省的面积稍大一点,位于风暴洋的左上方。有意思的是,这块月海有点像蟾蜍的头,而风暴洋与相连的露湾、云海、知海、云海共同组成了身子,这大概就是中国古代先民认为月亮里有蟾蜍的来源吧。月面上还有一些蜿蜒数百千米长、几千米宽的大裂缝,看起来很像地球上的沟壑或谷地,较宽的称为月谷,较窄的称为月溪。雨海这里既有月谷, 又有月溪。1971 年 7 月 26 日,美国发射的“阿波罗”15号宇宙飞船的登月舱就降落在亚平宁山脉北部哈德利山西侧的哈德利峡谷。在着陆点西侧,就有一条哈德利月溪。它长 100 多千米,宽 1.5 千米,深 400 米,是最清晰的月溪之一。在雨海东北部的阿尔卑斯山区,有一条长 130 千米、宽 10 多千米的大峡谷。它的外形整齐笔直,把雨海和冷海沟通,这就是非常著名的阿尔卑斯月谷,由于它实在很像地球上的苏伊士运河,总有人传说它是人工开凿的。月海伸向月陆的部分称为“湾”或“沼”。月球上共有 5 个湾和 3 个沼,而雨海区就有两个湾和一个沼。它们是西北崖的虹湾和阿基米德环形山旁的眉月湾,以及亚平宁山脉和阿基米德环形山之间的腐沼。虹湾的形状非常像地球上雨后弯弯的彩虹,直径约有 290 千米。1970 年 11 月 10 日,前苏联发射的 “月球”17 号飞船就降落在虹湾南边,把第一辆月球车放到雨海,如果我们有时间,还可以去看看能不能开动。在南、北纬 20°和东、西经 20°之间的月面,即东西和南北各 1200 千米,划分出月轮中心区。由于这里不仅是月轮东西南北四个半球特征的交织地区,月陆、月海、山系、月湾、月溪、直壁、峭壁以及年轻和年老的环形山应有尽有,还有月面坐标的起算点。与其他部分相比,这里的地形和地势基本上都以正面朝向地球;因此是人类直接探索最多的区域,所以,这个中心区,也叫做“特区”。这里最出名的环形山要属托勒密环形山:这是以古希腊著名的天文学家托勒密(约 90~168 年)的名字命名的。也是正对着地球最明显的环形山之一。它南侧紧挨着阿尔芬斯环形山,在 1955、1957、1958、1961、1963、1969 年曾有人观测到阿尔芬斯环形 山有明暗和色彩的变化。这就是神奇的月面瞬变现象(LTP),是月球表面突然变亮、变暗、变红、变蓝、闪光等现象的总称。这种月球奇辉一般能持续 20 分钟以上。早在公元 557 年就被人类观察到并记载下来,至今共有 1500 多次。阿波罗宇航员有 3 次登月过程中看到了 LTP。寇文希望,中国的“嫦娥一号”也能拍摄到这种珍贵镜头,但是这也是可遇不可求的。对于我们中国人来说,阿尔芬斯环形山有着特殊的意义,它的北部镶嵌了一个小小环形山,名字叫做“嫦娥”!这位寂寞的中国美女终于有了朋友。现在让我们从静海出发,向东南而行1500千米左右,来到东经87.8°,南纬6.7°时,我们会看到月球正面第二座以中国人命名的环形山,也是唯一一个以近代中国天文学家命名的环形山——高平子环形山。这里已经接近永远背对地球的月球背面,如果从这里进入月球背面,我们将会与一位中国伟大诗人相会,那就是”举杯邀明月“的李白,明月终于在千年后接受了他的邀请,为他留了一座环形山。在这里,他并不寂寞,除了李白,还有5座环形山是以中国人的名字命名的,它们是石申、张衡、祖冲之、郭守敬、万户。前4位是中国历史上著名的天文学家,万户则是明朝的一位官员,是世界上第一个以身尝试用火箭飞行的人。由于在地球上看不到月球的背面,所以月球的背面蒙上了一层十分神秘的色彩。 1959年,苏联发射的“月球3号”自动行星际站,做为人类的使者第一次拍摄到了月球背面的照片。在这些照片上,天文学家辨认出500多个实体,其中大部分是环形山。此后,又多次发射探测器对月球背面拍摄,使天文学家进一步查明了月球背面的情况,绘制了几乎整个月球背面图。月球背面与正面相比有很大差异,地形更加崎岖不平,甚至找不出一块平坦的场地做宇宙飞船的登陆点。月球背面,月海的数量很少,只有东海、莫斯科海和理想海。密集分布的许多环形山,纵横交错,重叠相连,有时构成一些绵延数百千米的环链,令人叹为观止。由于月球背面的夜晚是全黑的(没有地球的光反射),这对天文观测来说极为有利;由于月球屏蔽了来自地球的低频噪音干扰,所以月球背面是安装射电望远镜和长波红外观测仪器的理想场所。但在月球背面建设基地,从地球上看不到,月球基地必须通过中继卫星与地球保持通信联系和数据传输。现在,让我们回到出发点,南极附近,是人类未来探测月球的最佳基地选择之一,嫦娥是否能为中国人的月球基地建立真正的广寒宫呢?

  “有人问我,‘嫦娥一号’发回的照片跟日本‘月亮女神’传回的照片相比哪个好?我认为这样的对比是没有意义的。”针对最近关于中日探月照片谁比较清晰的争论,北京天文馆馆长朱进提出了自己的不同意见。“实际上,对于发回的数据来说,最重要的是看它起到什么作用。我们跟日本的科学目标的前提不同,中国这次比较重视全月面的探测,包括全月面的三维立体图像和全月面的元素的分布。也就是说我们想看的是总体性、全局性的东西,这本身就跟局部的、细节性的探测要求不同。朱进肯定地说:“单从这张照片本身来看,我觉得还是不错的。至少在月面观测上,到最后实现构建全月面的三维立体图像肯定是够用了。这是毕竟是中国第一次探月,这次成功后,我们再获得高精度的月球表面照片就非常容易,因为没有什么技术上的障碍了。北京天文馆自11月28日起举办“嫦娥探月专题展览”,以大型展版、模型等形式生动全面地介绍了中国嫦娥一号绕月探测工程。

  再向西南行进到西经2.7度,南纬12.7度的位置,就可以看到一个叫做“嫦娥”的撞击坑。虽然“嫦娥”很娇小,直径只有3公里左右,但在本月29日“嫦娥一号”传回的图片中已经能够见到“她”的身影。

  月球正面,月海面积约占整个半球表面的一半,主要分布在北部,整个月球主要有22个月海,基本集中在月面中部和北部。