月球

基本数据
| 与地球的平均距离 | 约384400千米 |
|---|---|
| 直径 | 约3475千米,约为地球的四分之一 |
| 表面重力 | 约为地球的1/6 |
| 公转与自转 | 都约为27.3天,所以总是同一面朝向我们 |
| 月相周期 | 约29.5天 |
| 表面温度 | 阳光下约120 °C,夜间约−130 °C |
| 年龄 | 约45亿年 |
| 登上月球的人数 | 12人,在1969年至1972年的阿波罗任务中 |
| 所需设备 | 无需设备;双筒镜或小型望远镜能大大增色 |
要点
- 月球很可能形成于约45亿年前,当时一个火星大小的天体撞击了年轻的地球,月球由撞击抛出的碎片聚集而成。
- 月面上的暗斑是月海,即凝固熔岩形成的古老平原;明亮区域是更古老、布满陨石坑的高地。
- 月球每公转一圈就自转一圈,所以总是同一面朝向地球。
- 1969年至1972年间,12名宇航员在月球上行走,带回了约382千克岩石和土壤。
- 最佳观赏位置是明暗界线,也就是昼夜分界线,那里的阴影让陨石坑格外立体。
我们最近的邻居
月球是地球唯一的天然卫星,也是夜空中最亮的天体。它与地球的平均距离约为384400千米,近到它的光只需约1.3秒就能到达我们这里。
月球的宽度约为地球的四分之一,相对于它所绕行的行星来说大得不同寻常。它的引力只有地球的约六分之一,但仍能掀起海洋潮汐,并慢慢稳定地球自转轴的倾斜。
月球几乎没有大气,地表毫无遮挡。在阳光下,地面会升温到约120 °C,夜间则降到约−130 °C。
月球是如何形成的
目前最主流的观点是大碰撞假说。约45亿年前,一个大约火星大小的天体(常被称为忒伊亚)以擦边的角度撞上了年轻的地球。这次碰撞把大量熔融和汽化的岩石抛入轨道,这些物质逐渐聚集,形成了月球。
岩石样本支持这一观点。月球岩石的化学成分与地球地幔非常相似,而月球只有一个很小的铁核,这符合一个主要由地球外层物质构成的天体的特征。科学家仍在争论其中的细节,比如月球有多少物质来自忒伊亚。
月海、陨石坑与高地
看看满月,你会发现一片片深灰色的斑块。早期天文学家以为那是海洋,于是称之为“月海”(拉丁文maria,意为海,单数为mare)。实际上,它们是辽阔的玄武岩平原,是30多亿年前涌入巨大撞击盆地的熔岩。
较亮的区域是高地,也就是月球更古老的地壳。高地上陨石坑密布,因为月球没有风、没有水,也没有板块构造,几乎没有什么能抹去撞击留下的伤痕。有些陨石坑,比如第谷坑,带有明亮的碎屑辐射纹,绵延数百千米。
月球表面覆盖着月壤,这是一层由数十亿年的小型撞击产生的细密锋利的尘土和碎石。宇航员的脚印至今仍留在那里,因为没有天气把它们抹去。
为什么我们总是看到同一面
月球绕自身轴自转一周约需27.3天,正好等于它绕地球公转一周的时间。这叫作同步自转,也叫潮汐锁定。在数十亿年间,地球的引力让月球的自转逐渐变慢,直到两个周期相同。
所以,月球背面并不黑暗,它接受的阳光和正面一样多,只是我们在地球上永远看不到它。月球轨道上轻微的摆动叫作天平动,让我们随着时间推移能看到约59%的月面。月球背面最早由苏联探测器于1959年拍下。
阿波罗登月
1969年7月20日,阿波罗11号宇航员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林成为最早在月球上行走的人。1969年至1972年间,共有6次阿波罗任务成功着陆,12名宇航员探索了月面。
他们带回了约382千克月球岩石和土壤,这些样本至今仍在研究之中,也是我们了解月球年龄和起源的主要依据。截至2026年,NASA的阿尔忒弥斯计划旨在再次送宇航员登月,这一次的目标是月球南极附近,那里永久阴影中的陨石坑里可能藏有冰。
如何观测月球
观测月球不需要特殊设备,即使在明亮的城市里也很容易找到它。用肉眼就能辨认出月海,满月前后还能看到第谷坑明亮的辐射纹。
一副拿稳的双筒镜会让一切大不相同。你能看到几十个陨石坑、月海边缘的山脉,以及高地粗糙的质感。用小型望远镜低倍观测,可以看到陨石坑的坑壁、中央峰,以及叫作月溪的蜿蜒长谷。
最好的观测位置是明暗界线,也就是月球受光部分与黑暗部分的分界。那里太阳贴近月球地平线,即使小山丘也会投下长长的影子,地貌看起来立体感十足。满月时阳光直射而下,月面显得平坦、发白。
观测的好时机是新月后几天到上弦月之间,这时月牙在傍晚高挂天空。连续几个晚上观察同一区域,你会看到明暗界线逐渐移动,随着日出扫过月面,新的地貌不断显现。
如果望远镜里的明亮月光让你觉得刺眼,不用担心,这对眼睛无害。在满月前后使用中性月亮滤镜或稍微提高放大倍率,会让观看更舒适。