一束光在地球和月球之间往返一次只需要短短的2.5秒,可科学家用了33年的时间才发现了月球最大的一个秘密:在它冰冷的外表下面,可能潜藏着一颗火热的心。
乍一听,似乎这个秘密没什么了不起的。但这个结论一旦得到证实,会给一个流传已久的假想提供证据,从而有可能解释月球的诞生之谜。该理论认为,许多年以前,地球和一颗流星曾经发生过一次剧烈的碰撞,导致了月球的诞生。
33年破解一个秘密
用“只要功夫深,铁杵磨成针”这句话来形容发现月球内部秘密的过程最为贴切。
1969年,阿波罗号的宇航员把一个激光发射器安装到了月球表面。几十年来,科学家们一直在不停地分析月球的形状、月球到地球的确切距离、月球的物理特征等,所依据的正是这些昼夜干活的光束。
测量仪器越来越先进,精确度也不断提高,从10英寸,到5英寸,再到1英寸。最近,多年的努力终于有了结果。美国加州理工大学“喷气推进”实验室(
http://www.jpl.nasa.gov)的科学家们,通过采集到的数据得出了结论。他们认为,随着地球引力的不断变化,月球表面就像青蛙肚子一样不住收缩,最多时收缩幅度有4英寸(约10厘米)。这表明,月球内部是柔软的物质,并且一部分已经融化了。
对于这个看似简单的发现,研究负责人詹姆斯·
G·威廉姆斯博士给予高度评价,他说:“弄清楚月球内部是什么可不简单,我们必须用间接的方法。”他解释说,如果月球内部是坚硬的岩石,膨胀就不会这么明显,也不易发现。
科学和浪漫紧密结合
科学讲究严谨,而和月球相关的故事却都那么浪漫。“月球可以伸缩”这个假想把科学和浪漫紧紧结合到了一起。
由于相邻星体引力的变化,一个星球从核心到表层的距离会发生变化。变化的幅度有一个浪漫的名字———爱情数字。
“爱情数字”起源于牛津大学一个伟大的数学家,他叫奥古斯丁· E· H·爱(Augustus· E·
H·Love),19世纪末20世纪初,这位牛津大学教授提出了著名的伸缩性理论。后来,人们根据他的姓,把星球的收缩幅度命名为爱情数字。
2002年2月份,喷气推进实验室在其网站上公布了他们的最新研究成果,题目就是“爱情数字说,月亮的心融化了”。之后,有一则报道的题目就是“月亮有颗温柔的心”。
按照他们的说法,由于太阳和地球的吸引,每27天月球就会伸缩10厘米。10厘米的爱情数字说明月球的核心部分是已经融化的物质。
他们进一步指出,融化的内核之外,是一层融化的岩石。这是月球表面发生周期性膨胀的最好解释。
研究还发现,月球正在逐渐远离地球,而地球的形状也在逐渐变化。他们甚至还利用这个试验来验证爱因斯坦相对论的几个预测,但具体结果他们没有公布。
激光破解宇宙膨胀之谜
对于自己的研究成果,该实验室的科学家们并没有自吹自擂,而是出言小心谨慎。威廉姆斯博士在接受《纽约时报》记者采访时表示,研究表明月球内部可能是融化的岩浆,但目前为止尚不能确认。
他说,“不能确定的是岩浆到底占多大比例。我和我的团队需要在未来几年里尽心工作,争取早日对此予以确认。”
这一研究引起了越来越多科研人员的关注。如果在激光反射方面投入更多财力,精确度肯定更高,还有可能研究宇宙为什么不断膨胀。对于这个美好的前景,华盛顿大学物理学家托马斯·墨菲显得特别兴奋,他说:“我准备建立一个新的激光天文台进行观测,来研究宇宙膨胀之谜。”激光反射器是美国当年宏大的阿波罗登月计划留在月球上最后的遗迹。1969年到1972年,阿波罗11号、14号、15号分别在月球上安装了反射器。因为它不需要能量就可以持续工作,所以直到今天还在为人类探索月球的奥秘服务。
反射器是一个玻璃状的四四方方的盒子,外部打磨得异常明亮,这样它就可以把光反射回原地。大家都知道,激光不同于普通的光束,它聚焦性能强。即便这样,一道普通光束往返一趟半径也会超过4英里,而且信号微弱,探测器必须足够敏感才能探测到。
得克萨斯大学麦克唐纳天文台也是进行月球激光试验的主要机构。它的射电望远镜半径有30英寸,瞬间发射的能量有10亿瓦。望远镜对准月球上的反射器后,发出强光,最少2.2秒、最多2.7秒,它就可以收到来自月球的讯号。理论上说,这样的光束足以致人死命。
温柔心佐证撞击说
这一研究成果给备受学界推崇的月球形成撞击说提供了有力的证据,同时也否决了外星人创造月球的奇思怪想。
2001年8月16日,《自然》杂志上公布了科学家用计算机模拟月球形成过程的成果。据他们的模型,月球是在46亿年前太阳诞生后不到1亿年时,由一个火星大小的物体撞击地球产生的。
这个模型的研究者卡那珀描述了这一惊心动魄的过程:一个黑暗的比地球大不到一倍半的原始行星在运行中和地球相遇,从侧面给了地球一击,使地球绕自己的轴旋转起来,撞击的冲击力从地球的外层和这个无名撞击物上撕下了部分热物质,其中大约一半最后形成了月球,另一些被继续加热到不可想象的程度,蒸发后膨胀,进入周围的太空。
《自然》所描述的“被撕下来的热物质”构成月球,和月球有颗温柔心的提法不谋而合,有力驳斥了外星人造月亮的说法。
俄罗斯著名天体物理学家瓦西里和晓巴科夫曾在《共青团真理报)上撰文指出:“月球可能是外星人的宇航站。月球是空心的,在它的表层下存在一个极为先进的文明世界。”
他们的证据是“金字塔”。1966年11月20日,美国轨道二号探测船在月球上空拍摄到数个金字塔形结构物,科学家估计它们的高度在15至25米,也是以几何形式排列,而且颜色比周围岩石和土壤要淡,好像不是自然物。
瓦西里的构想得到了许多人的拥护,有人对此加以发展,形成了一套显得有点荒谬的理论:月球实际上并不是我们地球的自然卫星,而是史前人类所创造的一个天体。史前人类认识到了黑夜给人带来的麻烦,所以造个月亮上去,它可以给地球在夜间带来光明。月球最初是一个由坚硬的人造金属构成的空心球体,其体积(直径)比现在小。随后在漫长的岁月中,宇宙中的各种尘埃(包括陨石撞击〕逐渐在球体表面积聚,形成了现在我们所看到的月球。
其它理论都有缺陷
人们认为月球形成于46亿年前,但关于它是如何诞生的这一问题众说纷纭。现今有4种理论各执一词:同源说、分裂说、俘获说和前面提到的巨星碰撞理论。
同源说又叫吸积理论。它认为地球和月球在同一时间从原始星云中形成,或者说由小行星聚集而成,因此说,地球和月球是一对姐妹。但“姐妹”之间化学成分却相差很大,让人很难相信她们是一奶同胞。
分裂说创立于19世纪末,指地球与其卫星是母女关系。它推测,由于潮汐的作用,一团炽热的物质脱离地球,并开始围绕地球旋转,最后形成了月球,太平洋就是月球分裂出去时留下的遗迹。但是地球的惯性离心力要达到把月球抛出去的程度是不可能的。
50年代提出了俘获说即所谓的“捕获理论”或“毫不相干行星理论”,它涉及到万有引力法则,即形成于太阳系内另一区域的一个小行星可能被地球的引力所捕获。有人认为,这一事件发生在35亿年前,历经5亿年的过程。随后,人们发现此概念依据的基本设想难以成立,因此该学说遭到摈弃。
相关链接
关于月球
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384401公里,平均直径约为3476公里,约为地球直径的1/4。月球的表面积有3800万平方公里,还不如亚洲的面积大。月球质量约7350亿亿吨,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。
月球地形
月面上山峦起伏,还有洋、海、湾、湖等各种特种名称。其实月面上并没有水,环形山是碗状凹坑结构,中央有中央峰或峰群。肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫月海,实际上是广阔的平原。月海有22个。最大的是风暴洋,面积500万平方公里,相当于9个法国的面积。月面的地形主要有:环形山、月海、月陆和山脉、月面辐射纹、月谷(月隙)。