在首次太空飛行中,中國的嫦娥4號已經降落在以前沒有航天器完整著陸過的地方:月球的遠側。
(圖源:互聯網)
布朗大學(Brown University)行星科學家詹姆斯•海德(James Head)表示:“這是國際科學探索月球的歷史性一步,首次開啟了月球遠端的‘月球未知區’(Luna Incognita)的月球表面探索。”
如果成功,這項任務將回答關於這個地球的唯一一顆天然衛星的基本問題。
例如,關於月球的形成和早期演化仍有許多謎團,而這些謎團反過來又為整個太陽系的歷史提供了線索。
此外,該任務還將從月球的遠端進行第一次射電天文學實驗,並首次調查植物能否在月球上生長——這是人類在地球以外執行長期任務的關鍵一步。
月亮有兩面
如果你在一個月內觀察月亮,“月球上的人”永遠不會真正消失。
儘管月亮有盈虧圓缺,他總是在那裡,從他神聖的寶座上注視著你。
這是因為月球與地球潮汐鎖定在一起。
它每繞著我們的星球旋轉一次,就會精確地旋轉一次,從而使同一個半球始終指向地球。
天文學家把我們經常從地球上看到的那一面稱為“近端”,而把我們永遠看不到的那一面稱為“遠端”。
這並不是真正的“黑暗面”
雖然從地球上永遠看不到遙遠的那一面,但它仍然被太陽照亮,與近處有著相同的相位。
月球並沒有永久的“黑暗面”,儘管在流行文化中人們這樣描述月亮未知的一面。
從未被淹沒
1959年,蘇聯飛船“月球3號”傳回了月球背面的第一批照片,它揭示了一個與我們所看到的世界大不相同的世界。
月球近端的“人臉”(月球表面的巨大黑斑)是如此引人注目,因為它是由黑暗的區域組成的,與月球上淺色的土壤相映成趣。
這些黑暗的區域是古代小行星撞擊月球表面時形成的,釋放出的岩漿使月球表面變黑變光滑,抹去了以前撞擊留下的記錄。
但是當古代小行星撞擊月球的遠端時,並沒有岩漿氾濫。
撞擊留下的只是一個佈滿隕石坑的表面。
這使得我們發現遠側比近側更輕、更老、坑更大。
一些天文學家懷疑這種分歧的出現是因為近側地殼比遠側地殼薄得多。
普渡大學(Purdue University)行星科學家布里奧尼·霍根解釋說,這將使岩漿更容易從近端噴發。
但是為什麼地殼的厚度會從一個半球到另一個半球如此劇烈地變化仍然是個謎。
霍根博士希望嫦娥四號能夠提供答案的線索。
一個永遠都看不見的寶藏
太陽系的早期歷史是動盪不安的。
那時,大型天體——小行星或彗星——撞擊岩石行星,留下直徑超過600英里的隕石坑。
但這個動盪的過去的大部分證據已經消失,被時間抹去了。
在地球和其他岩石星球上,火山在數十億年的時間裡沖走了這些隕石坑。
月球的遠端保留了其年輕時的原始記錄,尤其是古代物體撞擊月球表面的次數。
“早期太陽系的歷史被鎖在遙遠的那一邊的岩石裡,”霍根博士說。
降落在遙遠的一邊,重新審視宇宙
地球是嘈雜的。
任何一根無線電天線都會發出一種由手機、電視臺、電線、電網、遠距離閃電、GPS衛星、汽車、Wi-Fi以及收音機等發出的奇異噪音組成的交響樂。
但是月球擋住了大部分的震動,因此創造了研究無線電宇宙的理想位置。
這就是為什麼天文學家們一直夢想在月球的另一邊建造射電望遠鏡的原因。
“我們使用無線電波長探測從附近的黑洞到遙遠星系的一切,所以在遙遠的一邊建立一個無線電觀測站可能對天文學大有裨益,”霍根博士說。
“嫦娥四號將是第一個驗證這一理論的任務,看看月球遠端的無線電觀測比我們地球上的觀測站好多少。”
一個未來的月球觀測站——如果它能像預期的那樣工作的話——將會改進對一些現象的研究,比如形成宇宙第一批恆星的原始氫氣雲。
荷蘭內梅亨大學(Radboud University Nijmegen)的射電天文學家海諾·法爾克(Heino Falcke)說,“我們將能夠聽到大爆炸遙遠的回聲,看到宇宙在第一批恆星形成之前的狀態。”
這樣的信號將使天文學家能夠探測宇宙的早期發展。
福爾克博士指出了著名的宇宙熱圖,因為它出現在大爆炸後37萬年,也被稱為宇宙微波背景。
“那是一張嬰兒的照片,”他說,但從月球的另一邊看,“可能會看到一部關於年輕宇宙從蹣跚學步到青春期演變的電影。”
看看在遠端還能長什麼
嫦娥四號還在月球上進行了一項試驗,以測試植物——尤其是土豆和開花的小擬南芥——在月球上的生長情況,這可能有助於實現中國的載人航天目標。
這是第一個降落在太陽系另一個世界的迷你溫室。
位於蓋恩斯維爾的佛羅里達大學園藝學家安娜-麗莎?保羅(Anna-Lisa Paul)說,這個小實驗“在讓人們為返回月球做準備方面向前邁出了一步,這次返回月球的時間要長於一次短暫的訪問”。
閱讀更多 前瞻網 的文章