作為離地球最近的星體——月球,人們早已在數十年前就揭下了它的神秘面紗。月球上既沒有“白兔搗藥秋復春,嫦娥孤棲與誰鄰”的落寞,也沒有不小心射中自己愛人的月亮女神在哭泣。
相反地,月球表面佈滿了由天體撞擊而形成的深凹,以及稀薄到連聲音都無法傳播的大氣。2013年,隨著我國“嫦娥3號”探測器的成功發射,月球又重新成為了公眾關注的焦點。
嫦娥3號
漫長的探月史
其實,早在1959年1月2日,蘇聯就發射了“月球1號”探測器飛過月球表面,成功測量到了月球磁場、宇宙射線等重要數據。由此,人類正式開啟了對月球的探索之旅。
到了1969年7月16日,著名的“土星5號”火箭搭載著“阿波羅11號”飛船也從美國肯尼迪角發射場點火升空,美國的尼爾·奧爾登·阿姆斯特朗成為了第一位踏上月球的地球人。
阿波羅11號
其他國家當然也不甘落後。1990年1月24日,日本發射了一顆名為“飛天”的繞地球軌道飛行的探測衛星,這顆衛星主要用於試驗與驗證未來月球和行星探測所需的技術。
同時,“飛天”順利取得了微流星體粒子的質量和速度等一系列的相關數據。
緊接著,2003年9月27日,歐洲首個月球探測器“智能1號”也成功升空,它的目的是擊中月球的表面,讓其撞出的大量塵埃來幫助科學家們研究月球的起源。
飛天
而就在2007年10月24日,我國在西昌衛星發射中心順利點火升空了中國第一顆繞月探測衛星“嫦娥1號”,使得中國成為了全球第五個開始進行探月的國家。
這顆重達2350公斤的探測衛星是繼兩彈一星和載人航天之後,中國航天人樹立起的第三座里程碑。同時,它也標誌著我國的深空探測正式啟動了。
智能1號
月球是怎麼起源的?
數十年間,人們從未停下對月球探索的腳步,因此,月球是如何形成的,成為了當下人們密切光注的問題。在充分瞭解了月球的內部構造後,我們或許可以知道它的起源與演化過程。
不過,目前人們還只能通過從月球上帶回的岩石樣本、宇航員們在月球上建立起的自動月震站的記錄,以及探測器撞擊月球所得到的相關數據來進行研究。
科學家們通過現有的數據,提出了一個大膽的假說——撞擊說:太陽系演化早期,宇宙中存在著大量的“星子”,這些“星子”相互附著,形成了一個個大小不一的星體。
撞擊說
“撞擊說”模擬圖
其中就有原始地球和一個相當於地球質量0.14倍的天體。一個偶然的契機,這個天體撞向地球,產生了大量的氣體和塵埃飛離地球。然而,地球強大的引力將它們又重新凝結在了一起,逐漸形成了我們現在所看到的月球。
除此之外,關於月球的起源,還有月球原本是地球一部分,後來分裂出去了的“共振潮汐分裂說”;月球與地球共同起源於原始太陽星雲的“同源說”;月球是被地球引力俘獲的過路小行星的“俘獲說”等等,至於這些猜想哪個才是真相,我們只能交由時間和更高的科技來檢驗了。
月心之旅
作為地球唯一的天然衛星,月球已經有46億年的歷史了。這顆體積是地球1/49,質量是地球1/81,而重力僅為地球1/6的神秘星球究竟是什麼樣的結構呢?
登上月球,首先迎接我們的就是距離月球表面2千米以內的,由岩石碎塊和月壤所覆蓋的月球的表層部分
其中,月壤是指一層直徑小於1毫米的黏性粒子,這些粒子或多或少地覆蓋在月球表面,淺處只有幾厘米,而深處可達5~6米。
月球結構示意圖
再向深處走,是平均厚度約為50千米的月殼。月殼又分為上月殼和下月殼。其中,上月殼距離月球表面2~25千米,主要是由斜長石、輝石和橄欖石所組成的月海玄武岩構成(月海是指月球表面較低窪的平原,即我們用肉眼遙望月球所看到的暗黑色斑塊)。
而下月殼距離月球表面25~65千米,由富含斜長石的輝長巖、富鋁玄武岩和斜長蘇長巖組成。不過,月殼的分佈並不均勻,正面月殼的厚度平均約為50千米,而背面月殼的厚度平均約為74千米。
因為月球大小板塊之間不斷運動、相互擠壓,使得月殼產生了許許多多的斷裂帶,漸漸變得厚薄不一了,也因此讓月球的表面呈現出高低起伏的狀態。
更進一步就是月球的月幔了。與月殼一樣,月幔同樣分為上月幔和下月幔兩個部分;但不同的是,月幔主要是由輝石和橄欖石所組成的。上月幔距離月球表面65~250千米,其中輝石較多。
下月幔
下月幔距離月球表面250~1000千米,在這裡橄欖石占主要成分。在月球上,60~1000千米的月幔是月球的岩石圈;而在地球上,岩石圈的厚度僅為100千米。究其原因,是因為月球的體積較小,早期能夠快速地冷卻下來。
月球的最深處,也是我們最不瞭解的部分——月核了,這裡距離月球表面超過了1000千米,厚度約為400千米,相當於地球的軟流圈。作為月球內部最深的一層,這裡的溫度約為1000~1500度。
科學家們觀察發現,隨著地球引力的不斷變化,月球表面的伸縮度可以達到10.16厘米。這足以說明,月球內部柔韌易彎,極有可能是處於熔融狀態或液態。
月球
月球是空心的嗎?
在2010年,有一部大受追捧的動畫片叫《卑鄙的我》(也譯作《奶爸神偷》),主人公格魯為了能在偷竊史上名垂千古,提出了一個偉大的計劃——偷走月亮。
稍有一點天文學知識的人看到這裡都可能會覺得這是個笑話,要偷走月亮談何容易,姑且不提怎麼把它弄到地球上來,就是偷回來了,你也沒地方放——月球的直徑將近3500千米,差不多能橫跨大半個美國了。
但有科學家卻提出了一個別出心裁的盜竊方案:把月亮打成碎片帶回來!打成碎片?是的,因為月亮有可能是空心的。前面提到月球的起源有很多種假說。
無論哪種,科學家們都認為它符合一般的行星結構模型,即實心的球體,分為若干個地層,但1970年的一件事卻讓人們對此提出質疑。1970年4月,美國宇宙飛船“阿波羅”13號服務艙裡的液氧貯箱突然過熱導致爆炸,接著一截重約15噸的火箭金屬部分墜向了月球表面,安置在月球上的地震儀記錄到了長達3小時的震盪餘波。
月球內部的質量分佈圖(紅色區域的密度值最高、藍色區域的密度值最低)
如果月球是實心的,這種聲音只能持續一分鐘左右。這就好比用石頭去撞擊一個空心的大鐘和一個實心的鐵柱,肯定是空心的大鐘震動的時間長。
自此,有人提出了“月球空心說”這一理論,更有甚者還信誓旦旦的說月球是外星人安放在地球旁邊的一艘宇宙飛船。至於真相如何,只能等人們對月球進行更詳細的探測才能知道了。
月球有哪些能源價值?
我們這麼關心月球不是沒有道理的,隨著人類能源的枯竭,在開發新能源的同時,我們也把目光移向了這些鄰居星球。
月球雖然荒涼,但資源是真不少,比如在月球上比比皆是的石頭裡,就有大量的礦物質:月海裡的月海玄武岩有富足的鈦、鐵等資源,斜長巖富含鉀、稀土金屬和磷等,特別是稀土金屬,因其優異的化學性質,在我們的生活中有著極其廣泛的應用。
但它一般與其他金屬共生,開採難度大,經常成為國際社會矛盾的焦點(順便補充一點,稀土金屬是元素週期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱,雖然名字裡有個“稀”字,但某些元素的含量一點都不比常見的金屬元素少,比如鈰,它在地殼元素丰度排名為第25,占0.0068%,已經接近了銅)。
月球表面巖芯鑽取工具
據目前的勘測結果,月球岩石中含有地球中全部元素和60種左右的礦物,其中6種礦物是地球沒有的。
除了岩石,月球土壤也很有“營養”,以鐵為例,僅月面表層5厘米厚的沙土中就含有上億噸鐵,而整個月球表面約有10米厚的沙土。並且,月球上的鐵主要是氧化鐵,便於開採和冶煉。
此外,月球土壤中還含有豐富的氫和氦3,利用氘(氫的同位素)和氦3進行的氦聚變不產生中子,安全無污染,易於控制,這種聚變,不僅可用於地面核電站,而且特別適合宇宙航行。
據估計,月球土壤中氦3的含量為715000噸。從月球土壤中每提取一噸氦3,可得到6300噸氫、70噸氮和1600噸碳。
此外,月球還蘊藏有豐富的鉻、釷、軸、鎳、鈉、鎂、硅、銅等金屬礦產資源。
月球南極艾肯盆地
圖a:複雜的地質組成。不同顏色代表了不同的年齡,藍色最老,黃色最年輕。圖b:盆地地形。不同顏色代表了不同的高度,紅色最高,紫色最低。圖c和圖d表示艾肯盆地中鐵和杜的分佈,紅色丰度高,紫色丰度低。
月球屬於誰?
月球這麼好,難怪有人在打它的主意,妄圖把它偷回來據為己有,不過,就算你真偷回來了,就能說月球就是你的麼?
雖然人們很早就知道天上針尖大的星星都是一顆龐大無比的星球,但當年航天技術還不發達,所以誰也沒想過要霸佔一顆星星當自己的後花園,隨著航天技術的發展,越來越多的國家都對天空虎視眈眈。
月球如此多人爭先恐後的爭奪
為此,聯合國於1967年制定了一份《外層空間條約》(全名為《關於各國探索和利用包括月球和其他天體的外層空間活動所應遵守原則的條約》),此條約規定:各國皆有探索和利用外層空間的自由;各國不得將外層空間佔為己有;不得在繞地球的軌道上、天體(星球)、外層空間放置大規模毀滅性武器。
禁止在天體上建立軍事基地和進行軍事演習;利用外層空間應避免對地球環境產生不利影響等。自此,星球之爭戛然而止,但這個條約有一個不易察覺的漏洞,就是條約只規定外太空天體不能為任何國家所有,沒有說不能為任何私人所有。
一個叫丹尼斯·霍普的失業美國人就抓住了這一漏洞,公開宣佈月球為他的私有財產(事實上,當年他宣佈的是:天上的一切天體都是我的!)。
並向地球人“倒賣”月球和火星等行星上的土地,幾年後,一對叫弗蘭西斯·威廉斯和蘇伊·威廉斯的英國夫婦獲得丹尼斯·霍普的授權,成為“駐英國行星大使”,並成立了一家名為“月球地產”的公司,以每英畝20英鎊(1平方米不足6分錢人民幣)的價格,正式出售月球土地。
除此之外,公司還兼營火星和金星上的土地。據稱,公司的生意相當紅火,每年利潤高達100萬英鎊。不過,其中90%的收入都用於支付“授權費”,給了美國老闆丹尼斯。這家公司的客戶多達230萬名,這其中包括眾多的好萊塢明星、美國前總統羅納德·裡根和吉米·卡特。
丹尼斯·霍普
這場看似鬧劇的事件在幾年之後就逐漸在人們的記憶中淡去了,除了偶爾有些八卦小報把這件事翻出來之外,再沒有什麼下文,也沒聽說哪個付款買了土地的人真的站在自己的外星後花園裡喝了下午茶。
但在2005年,北京一個叫李捷的中國人以每英畝2美元的價格從美國人丹尼斯·霍普處購進月球土地7110.32英畝,金星及火星土地各2000英畝,向社會出售,引起了熱烈的討論。
2005年10月14日,北京市朝陽工商分局對北京月球村航天科技有限公司銷售月球土地情況進行了檢查。依據《工商行政管理機關行政處罰暫行規定》於2005年10月14日予以立案調查,至2005年11月16日調查終結。
經北京市工商行政管理局認定,當事人的行為違反了《投機倒把行政處罰暫行條例》,屬於擾亂社會主義經濟秩序的投機倒把行為。對當事人擬做出以下處罰:1、責令退回財物;2、罰款5萬元;3、吊銷營業執照。
丹尼斯·霍普和李捷
案子雖然結了,可是有法律專家指出,工商局所引用的法律條文雖然正確,但略有勉強,無論是中國還是國際社會對於此類案件的法律一直都還處在一個灰色地帶。
這樣的案子看似荒唐,實則是人們的野心隨著科技的進步進化的結果,對此,我們還是要加緊時間建立相應的法律制度為好。