| |
主持人：大家好，欢迎收看今天的走近科学。今天咱们说什么呢，今天咱们就来说说嫦娥一号。谁都知道，嫦娥一号可以说是我们民族的一大骄傲，10月24号那一天，我们的嫦娥一号在火箭的轰鸣声中，被送入太空。到了11月7号那天，经过第三次变轨之后，嫦娥一号它就进入到了距月面两百公里，周期为一百二十七分钟的圆轨道。正式可以开始工作，向我们地球回传信号了。那么应该说，为了完成这个梦想，我们多少代人就期待着这一天的到来。不过说实话，归根结底，不管是嫦娥几，我们始终都是对月球进行一个详细的探测和一个认知的过程。那么月球应该说是离我们最近的一个天体了，我们谁对都对它非常地熟悉，从古至今，它就是诗人墨客们吟咏的对象。也是我们产生无数联想的一个天体了，但有的时候我们又感觉到，月球它到底是怎么回事，我们真的有点不明白，比如它的形成，比如它的来历，今天这期节目我们就来说说月球。
月球俗称“月亮”。作为地球惟一的一个天然卫星，每天周而复始围绕地球旋转着。人们通过观察月亮形状的变化，发现月球环绕地球大约经过29天半的时间完成一次周期变化。于是，我国古人就把月球围绕地球旋转一周的时间称为月，成为了根据太阳确定的年和日之间，又一个计时单位。
国家天文台教授李竞：从甲骨文开始就有这个月字，所以连续不断地，四五千年，咱们中间定的时间段都是看月亮。
除了对月球旋转周期的了解之外，古人对月球上的图案也充满着好奇，想象着那里很可能也生活着和我们一样的人类，于是人们编织出了嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉兔捣药等美丽神话。在古希腊，人们则想象着在月球上住着一位美丽的狩猎女神。
毕竟地球和月球之间相距大约38万千米，人们在地面上仅凭肉眼很难看清月球上面的真实情况。直到17世纪，欧洲人发明了望远镜，人类才终于能比较细致地观察和研究月球。透过望远镜人们第一次清晰地看到，月球表面布满了大大小小环形山。这更激起了当时人们的好奇，开始琢磨月球和地球之间到底是一种怎样的关系呢？
一些天文学家在研究了月球和其它星球的一些观测资料之后，发现大约6亿年前，地球上一年的时间并不是现在的365天，而是424天，表明那时地球自转速率比现在快得多。在4亿年前，一年有约400天，2.8亿年前为390天。这说明每经过一百年，地球自转周期就减慢近两毫秒。照这样推算，地球开始形成之后，自转的速度非常快。再结合对古代月食、日食资料的分析之后，这些天文学家大胆提出了月球和地球之间是母女关系的分裂学说。
李竞：就是在太阳系诞生时候，地球还没有完全成型的状态下，受某种外力，月球从地球中分离出来的。就生出来的一个，这样就是母女关系。
提出这种观点的人认为，大约在46亿年前，太阳系形成时所产生的爆炸尘埃在引力作用下，渐渐形成了太阳以及围绕在太阳身边，包括地球在内的八大行星和众多小型天体。由于当时地球转速太快，把地球上一部分物质摔了出去，这些物质脱离地球后形成了月球，而遗留在地球上的大坑，就是现在的太平洋。
可是，这个观点一经提出很快就遭到了一些人的反对。反对的观点认为，由于月球的直径是3476千米，大约相当于地球直径的1/4，以地球自转的速度是无法将那么大的一块物质抛出去的。如果月球是从地球上抛出去的话，二者的物质成分应该是一致的。可是在当时，由于人们研究月球还仅仅停留在用望远镜观察上，谁也拿不出确凿的证据来批驳对方，证明自己的观点，争论就这样被搁置下来。
| |
很快，又有人有提出了一种新的猜想。他们认为，地球和月球是同时形成的，应该姐妹关系：
李竞：什么叫姐妹关系呢？在太阳系形成的时候，两个同时形成的，它们靠得很近，后来互相就绕转了，由引力约束。
这些人认为，在太阳系形成过程中，地球和月球都是太阳系中浮动的星云，经过旋转和吸积，逐渐形成星体。在形成的过程中，地球比月球的体积大一些算是“姐姐”。由于月球体积小，受地球引力作用，就成了地球的一颗卫星。
人们对月球的猜测并没有就此结束，很快又有人提出了第三种猜测，他们认为，地球和月球之间应该是一种夫妻关系：持这种观点的人认为，在太阳系刚开始形成的时候，月球本来只是太阳系中的一颗小行星，有一次，运行到地球附近，被地球的引力所俘获，从此再也没有离开过地球。
李竞：它们在太阳系形成过程中，都在各自不同的位置形成，在混沌状态下，偶然走到一起了，由引力的约束互相吸引，结果就离不开了，彼此变成了一家人。
然而，这三种观点到底哪一种更接近于真实？月球到底是怎样形成的呢？要证明自己的观点，必需要有确凿的证据。他们除了通过望远镜不断地观察月球外，还希望通过分析月光来获得月球更多的信息。
李竞：天文学家对宇宙的了解，是分析光线，就光线带来的那个天体的信息，我们解析它，分析它，然后就知道那个天体怎么样运动。
光是一种电磁波，根据波长不同可以分为红外线、紫外线、可见光，以及x射线、伽吗射线等等。科学家通过研究宇宙天体发出的不同波长的射线，即使不到那个星球上也可以了解那个星球的相关信息。
| |
李竞：有什么化学成分，温度多高，有没有磁场，都是来自于分析它的光线。
但是，令这些天文学家感到失望的是，地球和月球之间相距大约38万千米，光线从月球照射到地球上也只需要一秒多的时间，可是，由于月球并不发光，我们看到的月光实质上只是太阳照在月球上的反光。从这种反光中，他们很难得到月球更多的信息。找不到证据，关于月球起源的种种猜想，也只能是一种假说。
主持人：其实大家想必也都知道，很多科学上的理论最早都是缘于现象，由现象前辈们总结出来了一定的规律和假说，在逐渐地去验证它，比如说我们都知道，古人看到了日升月落，看到了日月星辰的变化之后，就认为这些东西它都是围绕着地球运行的，就有了地心说。后来我们看到苹果从天空落下，我们就会认为万有引力的假说等等，这一些可以说都是先由现象引发的。那么在很长一段时间里，由于我们手头的资料有限，由于我们所掌握的技术有限，因此讲，我们对于月球的形成，对于月球本身还都是处于假说的阶段。直到人类真正地发明了大推力的火箭，我们进入到了航天时代之后，我们才有了这个技术和物质条件，让我们允许对月球进行深一步的探测。
1959年，前苏联向月球发射了第一颗月球探测器，开始了月球研究的航天时代。当年10月，前苏联发射的月球三号探测器成功地飞临月球，获取了月球磁场和辐射带的重要信息并拍摄到月球背面照片。这是人类第一次如此近距离地观测月球。
国际院士 朱毅麟：俄罗斯这几个月球探测，也是局部的，它有几个无人月球探测月球车吧，有局部的地方探测了一些。
前苏联探月成功极大地刺激了美国，此后，美国也加快了探月计划的实施，并向月球发送了多种系列的月球探测器，以获取月球相关信息。美苏两国的航天竞赛使人类探月活动进入了一个高潮时期。
朱毅麟：早期这个探月，主要的目的还不是说研究科学，或者是研究月球怎么样能够为地球上的人服务，当时还没有这样的概念，刚开始的目还不是说研究月球概念，就是为两个超级大国之间的竞赛，政治上的竞赛。
可是这场竞赛并不是一帆风顺的，在最初的十年里，美苏两国向月球发射了几十几次的探测器，而成功率还不足百分之五十。1967年1月27日，美国阿波罗1号载人飞船在地面进行载人飞行试验时，突然燃起大火，三名宇航员瞬间被大火吞没，失去了宝贵的生命。
朱毅麟：有的火箭就失败了，有的探测器本身不见，控制不好，早期美国的运载火箭的水平也比较差一点儿，另外它整个航天技术，相对苏联来说，它还是落后一点儿。但是后来美国人很快就赶上去了。
1969年7月，美国阿波罗11号载人飞船整装待发，宇航员阿姆斯特朗 ，奥尔德林 ，科林斯进入太空舱，做好了发射前的一切准备。……随着一声指令，携带阿波罗11号载人飞船的土星火箭，喷着烈焰腾空而起，奔向了远在38万千米之外的月球。……飞船经过四天的飞行，7月20日登月舱脱离飞船徐徐向月球表面降落。下午4时18分，宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林驾驶着登陆舱成功降落在月球表面。这次登月实现了人类历史性的跨越，把人类的足迹踏上了遥望数千年的月球上。
月球是一个荒漠和死寂的世界，没有空气，没有生命，没有风雨变化，甚至听不到声音，整个月球处在一个真空状态。白天表面温度达到127摄氏度，到了夜晚又骤降至零下183度，温差达到310度。由于月球引力太小，月面上的重力只相当于地球重力的1/6，这样一个60千克的人，在月球上只有10千克。宇航员穿着笨重的宇航服在月球上行走，仍然显得非常轻松。
阿波罗11号两名宇航员在月球上工作了2小时10分钟，采集约28千克的月球表面岩石标本，并带回了地球。从这次登月开始到1972年，美国共进行了六次载人登月，对月球表面进行了一系列的考察，并从月球上带回了宝贵的月球土壤和岩石样本。
| |
李竞：人登月，十二人次，取回来将近300多公斤的月球土壤，那么人类变成，原来纯粹观察，就变成了实验，就把这些带回来的月球土壤，进行地质分析，化学分析，地球物理分析。
主持人：虽说当年是冷战时代，但不管怎么说，那个时候，美苏两个超级大国，他们毕竟拥有其他国家没有的财力和实力，所以呢，他们能够发射探测器，甚至把人送到月球上去，这就给我们提供了一个研究月球的千载难逢的好机会，当他们把这些月球的样品月壤带回到地面之后，经过研究分析我们发现，原来月壤和土壤的成分有很多是非常相近的，只不过在它们那里有不少地球上很稀有的物质，比如说像氦3，这种我们地球上，很少能够见到的东西。另外，经过对月球岩石以月壤的分析之后我们发现，原来月球它大概诞生于四十五点二七亿年前，也就是说，它只比我们太阳系的形成晚了三千到五千万年，所以说这样让我们近距离地接近月球之后，我们就可以更深一步地研究月球去重新思考月球起源的问题了。
随着人们对月球环境、月壤成分、月球内部结构等各方面情况了解的不断深入，科学家们掌握了大量月球信息。他们发现月球上并没有明显的磁场，这与地球环境存在着明显的差异。另外，由于月球的年龄比太阳系形成的时间要晚三千至五千万年的时间，这也与月球形成的三种猜测在时间上存在一定的矛盾。随着研究不断深入，人们逐一否定了先前关于月球形成的那三种假说。
李竞：这个月球如果是母女，如果是姐妹，为什么这个地球有这么强大的地磁，而月球呢，几乎没有月磁，也就是说地球内部有一个铁的核心，月球呢，如果说有铁的核心，那核心有非常之小，以前那个学说就解释不了了。
渐渐地，关于月球成因的一种新的观点出现了。
李竞：这个学说，可以称为大碰撞或者是大轰击学说。
这个观点认为，在太阳系演化早期，地球和月球都是太阳系中浮动的星云，经过旋转聚积，逐渐形成一个原始地球，和一个相当于地球质量0.14倍的天体。一次偶然的机会，这两个天体发生了碰撞。
李竞：那个时候太阳系还处在比较混沌状态，会发生更多的天体碰撞，那时候地球就跟一个火星大小的天体相撞。
剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态，使地轴倾斜，而且还使那个小的天体被撞击破裂，受热蒸发，膨胀的气体以极大的速度携带大量尘埃飞离地球。这些飞离地球的气体和尘埃，并没有完全脱离地球的引力控制，它们通过相互吸引结合起来，形成全部熔融的月球。这样，月球形成的时间就比太阳系晚了大约3000到5000万年。
主持人：月球起源于天地大冲撞的这个假说，确确实实让我们展开了无限的遐想，大家可以试想一下，在当年，那个灾难即将降临的夜晚，那个月球即将从地球上被分裂出去的夜晚，我们地球上会是一个什么样的场面呢？如果是现在的我们有没有力量把月球留下来呢。当然这一切都是基于我们现在对于月球有了进一步的了解之后，我们才能够想出来的一幅场景，也许等到有那么一天，当我们再度光临月球的时候就会发现，这个理论也有它不完善的地方，或者干脆我们就发现，这个理论压根它就是错误的，也未可知。而所有的一切都基于我们人类科学技术的发展，以及我们对于月球的了解，我们相信那一天迟早都会到来。好感谢大家收看走近科学，下期再见。
责编：走近科学
更多相关新闻
