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第15章 我们的天然卫星—月球概况

 月球的神话

关于月球的幻想和神话,自从人类有历史起就一直绵延不绝。月球毕竟是离我们最近的天体,它对人类有着不可替代的意义。中国人奉行千年的农历,就是以月亮外观的变化为准则所制定的历法。月亮从朔到望,再从望到朔的周期,大约是29天,因此就为一个“月”。大约每隔三个月,人们就能感受到气候与自然界生物的活动的改变,例如,春之万物欣欣向荣,夏之炎暑难耐,秋之凉风习习,冬之酷寒萧萧,于是古人三个“月”称为一季,一年有四季(同12个月),这周而复始的循环周期就被称为一年。在确定这年和月的同时,为了农业耕作、收获的方便,中国人又制定了二十四节气。事实上,古人对于自然的了解,总是从对于自然规律的把握上得来的。仰望天象,俯观自身,古人在敬畏宇宙浩瀚的同时,也在一直努力地去探究浩瀚背后的本质,当这种探究遇到阻碍时,便诞生了最初的神话,关于月亮的神话,最精彩的莫过于“嫦娥奔月”了。

传说后羿和嫦娥都是尧时候的人。尧的时候,有十个太阳同时出现在天空,把土地烤焦了,庄稼都枯死了,生灵涂炭。人间的灾难惊动了天上的神,天帝命令善于射箭的后羿下到人间,协助尧解除人民的苦难。后羿带着天帝赐给他的一张红色的弓,一口袋白色的箭,还带着他的美丽的妻子嫦娥一起来到人间。后羿立即开始了射日的战斗。他从肩上摘下那红色的弓,取出白色的箭,顷刻间十个太阳被射去了九个,只因为尧认为留下一个太阳对人民有用处,才拦阻了后羿的继续射击。这就是有名的后羿射日的故事。但是后羿的丰功伟绩,却受到了其他天神的妒忌,他们到天帝那里去进谗言,使天帝终于疏远了后羿,最后把他永远贬斥到人间。受了委屈的后羿和妻子嫦娥只好隐居在人间,靠后羿打猎为生。

后羿觉得对不起受他连累而谪居下凡的妻子,便到西王母那里去求来了长生不死之药,好让他们夫妻二人在世间永远和谐地生活下去。嫦娥却过不惯清苦的生活,乘后翌不在家的时候,偷吃了全部的长生不死药,奔逃到月亮里去了。

嫦娥奔逃到月亮之后,才感受到难挨的孤独凄凉,想起地上的幸福生活,嫦娥备感伤心。或许正是这种孤独感又进一步启发了古人,他们又将八月十五日月圆之夜定为“中秋”,又称“月节”、“月夕”。秋之夜,月色皎洁,古人把圆月视为团圆的象征,因此,又称八月十五为“团圆节”。古往今来,人们常用“月圆、月缺”来形容“悲欢离合”,客居他乡的游子,更是以月来寄托深情,唐代诗人李白的“举头望明月,低头思故乡”,杜甫的“露从今夜白,月是故乡明”,宋代王安石的“春风又绿江南岸,明月何时照我还”等诗句,都是千古绝唱。

月球是地球惟一的天然卫星,是距离我们最近的天体,它与地球的平均距离约为38 4401千米。它的平均直径约为3 476千米,比地球直径的1/4稍大些。月球的表面积有3 800万千米,还不如我们亚洲的面积大。月球的质量约7 350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。月球本身并不发光,只反射太阳光。它的亮度随日月间角距离和地月间距离的改变而变化。满月时亮度平均为-12.7等。月球昼间平均地表温度为107℃,夜间平均地表温度为-153℃;最高地表温度为123℃,最低地表温度为-233℃,所以,月亮上的一天就是从火热的天堂到冰冷的地狱。

月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道,也不平行于黄道面,而且空间位置不断变,周期173日。月球轨道(白道)对地球轨道(黄道)的平均倾角为5°09′。

月球在绕地球公转的同时进行自转,周期27.32166日,正好是一个恒星月,所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”,几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。

月球的表面是由平原、山峰和山谷组成的荒漠,还有许多由于太空物体高速撞击月球表面而形成的陨石坑。月球上没有供人类呼吸的空气,但是可能有供饮用的水。最近在月球阴面的一个很深的陨石坑底发现了冰。科学家们认为这些冰可能是某次与月球相撞的彗星带来的。彗星的冰没有融化,因为月球的背阴面温度非常低。肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫月海,是广阔的平原。

1972年地质学家在月球巨岩旁,他的月球车在右方远处。图2-4表示月面上各种各样的山。图的右部我们称之为雨海,其实海这一名称是不恰当的。这是一片广大的阴暗区域,底部差不多是平坦的,只是有些突出的褶皱和一些或明或暗的斑痕。左角上有一些大陆,比海要亮一些,也高一些,它们是被复杂的地势所分裂而没有联系的。有些大陆主要是连绵不断的山脉,图的左上方便是一个这样的例子,叫做亚平宁山脉。这条山脉上有些峰峦高达4 000米,最高峰高出附近海面4 540米。利用这些山峰的阴影,用三角测量的方法,就很容易测出它们的高度。这些山峰常常是陡峻的,但却没有直立的山坡和锋刃式的山脊。这些连绵不断的群山是在很古时期形成的,它们曾经经过长期的侵蚀。

阿基米德、奥托吕科斯、阿里斯提吕斯环形和亚宁山陆上也如海里一样,到处都是环形山和坑穴,直径有大到200千米的。图2-4里的大圆场名叫阿基米德,直径是85千米。这是一个老年的环形山,已经遭过剥蚀,只留下四周的墙壁,它的底部平坦,但因为月亮是球形的,故略微显出凸起的形态。以上几幅图里的托勒密环形山也是这样的,奇怪的是这座环形山内部比邻近的海还要暗黑,一切环形山都有这样的现象,而柏拉图环形山尤其显著。

中部上边有一座环形山,名叫阿里斯提吕斯,此山山脊如锋刃,四壁耸立,好像没有受过侵蚀,在它的中心有一个像是用乱石堆成的山峰。对于近期的环形山来说,阿里斯提吕斯算是出奇地大了。在整个月亮上,到处都是少年期的小直径的环形山,不规则地分布在海洋和陆地上,它们都是在近期形成的,常夹杂在古代的环形山和山脉里面。它们的直径从几百米到200多千米不等。

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