月球背面比正面坑更多，是因?yàn)閹偷厍驌趿穗E石撞擊？這個(gè)假說根本無依據(jù)

一年四季當(dāng)中我們看到的月亮，都是一副面孔，你知道為什么嗎，月亮的另外一面又是什么樣子呢？我們都可以見到他，千古未變，說陌生是因?yàn)樵铝琳故驹谑廊嗣媲埃肋h(yuǎn)是一副面孔，盡管歌詞里面寫到，月亮的臉悄悄地在改變，但好像月亮的臉卻從來沒有改變過，那么這是為什么呢，其實(shí)道理并不復(fù)雜，是因?yàn)榈厍蚝驮虑?，存在著潮汐鎖定的意思，是當(dāng)空間中的某個(gè)物體，繞著另外一個(gè)特定的物體旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，物體自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間，剛好和它環(huán)繞的，另外一個(gè)天體的，旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是相同的，這樣另一個(gè)特定物體，總是看到該物體的同一面，或者說這個(gè)物體被旋轉(zhuǎn)環(huán)繞。

對(duì)于地月系統(tǒng)來說，月球一直在圍繞地球轉(zhuǎn)，月球大概每28天繞地球旋轉(zhuǎn)一周，而月球旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間，又恰好是28天，這樣我們?cè)诘厍蛏?，就永遠(yuǎn)只能看到月球的一面了，或者說月球只有一面，地球潮汐鎖定是非常常見的天文現(xiàn)象，經(jīng)常出現(xiàn)在行星和它的衛(wèi)星之間，但有的時(shí)候也可以發(fā)生，在太空中的其他天體之間，也正是由于潮汐鎖定的原因，古人看到的月亮，和今天我們看到的月亮，都是一樣的，而且它也不會(huì)因?yàn)榈乩砦恢玫淖兓?，而發(fā)生變化，也就是說我們?cè)诘厍虻哪习肭?，北半球、東半球、西半球，我們看到的月亮其實(shí)都是一樣的。

那么問題來了，我們?nèi)绾尾拍苤溃铝恋谋趁媸鞘裁礃幼幽兀?/p>

要看到月亮的背面還真不容易，我們必須飛到它的背面去才能看得到，人類是在1959年的時(shí)候，在由蘇聯(lián)的探月衛(wèi)星，第一次飛到了月球的背面，拍攝了一些照片，讓我們的有機(jī)會(huì)一抹起芳容，所謂不看知道一看嚇一跳，照片上看到的月球背面，和我們?cè)缫蚜?xí)慣的，月球的正面差別還是很大的，最明顯的布滿了大大小小的環(huán)形山，沒有大片灰暗色的區(qū)域，亮度也要大一些，后來隨著美國實(shí)施的阿波羅計(jì)劃，以及我國實(shí)施的嫦娥探月工程等等，已經(jīng)有數(shù)10個(gè)探月衛(wèi)星，對(duì)月球進(jìn)行了環(huán)繞探測(cè)，不管是拍攝了大量的照片，和測(cè)量了表面的地形高度，重力場(chǎng)表面溫度礦物組成等等，使得我們可以全面了解月球的全貌，我國的嫦娥4號(hào)月球車，更是直接的降落到了月球的背面，并已經(jīng)開展了3年多的探測(cè)活動(dòng)，獲得了大量的科學(xué)數(shù)據(jù)。

配圖來自圖蟲網(wǎng)

那么這些探測(cè)數(shù)據(jù)顯示，月球背面和正面的主要不同點(diǎn)，包括以下幾個(gè)方面：

一是表面高差較大，如果用月球的平均半徑畫個(gè)圓的話，那么正面大部分區(qū)域的地形，要低于這個(gè)圓，而背面的地形線則要高于這個(gè)圓。二是顏色不同，正面整體的顏色是偏暗的，那些大片顏色較為灰暗的區(qū)域，被稱為月海，而背面整體的顏色是要淺一些。三是兩面的巖石類型和礦物組成不同，背面基本上顏色較淺，而正面那些灰顏色的區(qū)域，都是由暗色的玄武巖組成的。第四是兩邊的撞擊坑的數(shù)量，或者是密度差異很明顯，背面撞擊坑的數(shù)量明顯要多于正面，尤其是正面的月海區(qū)域，撞擊坑的數(shù)量普遍較少。第五正面和背面發(fā)生的火山活動(dòng)，差異也很大，正面那些玄武巖，都是火山噴發(fā)形成的，月球上的大部分火山巖，也都在月球的正面，而背面卻很少。第六是兩面的月殼厚度差異大，月殼就是月球最外面的一層，和地球的地殼，是一個(gè)意思，那么月球正面的月球，要明顯比背面要薄。以上六點(diǎn)是最明顯的，而且也已經(jīng)被證實(shí)的正面和背面的差異。

那么為什么會(huì)有如此大的差異？為了回答這個(gè)問題，全世界的科學(xué)家已經(jīng)開展了很長時(shí)間的研究，這里就簡單總結(jié)一下：

產(chǎn)生月球正面和背面差異的原因，要追溯到月球形成階段，目前大家比較公認(rèn)的觀點(diǎn)是，月球是在45億年前，由于地球被一個(gè)和火星大小的天體撞擊之后，產(chǎn)生的碎片再聚集所形成的，剛開始的月球溫度非常高，上面可能有深度達(dá)到數(shù)百千米的巖漿巖，布滿了整個(gè)月球，隨著月球的冷卻，這些高溫的巖漿就開始冷卻，并開始結(jié)晶出不同的礦物，那么潔凈處的密度比較大的礦物，就會(huì)沉下去，而密度小的礦物就會(huì)向上浮，最后形成了月殼，而在這個(gè)時(shí)候，可能地月系統(tǒng)就已經(jīng)被鎖定了，導(dǎo)致了兩側(cè)受到的引力不一樣，形成了我們現(xiàn)在看到的，月球的厚度不同。

但并不是所有人都認(rèn)可這個(gè)觀點(diǎn)，有人認(rèn)為是月球遭受的大撞擊事件，擾亂了正常的月球結(jié)構(gòu)，包括兩面火山活動(dòng)強(qiáng)度的不同，也與兩側(cè)的月球厚度不同有關(guān)，那么在正面月球后頭，比較容易突破月球的阻擋，從而形成了大量的火山巖，而背面月球厚度大，即使是深部有巖漿也噴發(fā)不出來，所以很少有火山。

另外兩個(gè)經(jīng)常被爭論的話題，就是月球背面背后撞擊坑比較多，是不是月球替地球，阻擋了很多次的撞擊，或者說月球保護(hù)了地球少數(shù)撞擊，其實(shí)這個(gè)看法并無依據(jù)，意思因?yàn)樵虑蛘娴淖矒艨?，并不是都比背面少，在同期形成的地質(zhì)單元上，撞擊坑的密度并沒有明顯的差異，只有那些被年輕的火山巖覆蓋的，越海區(qū)域，顯得狀態(tài)比較少，這是因?yàn)闆]有進(jìn)入到早期的撞擊事件。二是月球上的大型撞擊盆地，是正面多于背面的。三是從二者的大小和地月系統(tǒng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特征來看，月球的直徑只有3400多千米，約為地球的1/4，而地月之間的平均距離有38萬千米多，那么隕石可能來自四面八方。這樣來看的話，二者很難相互保護(hù)，或者起到的作用很小。

最后要說明的是，我們對(duì)月球背面的了解，遠(yuǎn)沒有正面多，我們也期待中國的嫦娥6號(hào)探月工程，早日在月球的背面返回樣品，從而解開月球背面更多的秘密。

本文為科普中國·星空計(jì)劃扶持作品

作者：肖龍

審核：左維（中國科學(xué)院國家天文臺(tái) 研究員）

出品：中國科協(xié)科普部

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