欧阳自远： 认识月球

欧阳自远 中国月球探测工程首席科学家

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尊敬的各位朋友，今天我要向大家介绍中国的探月工程。

中国为什么去研究月亮呢？大家都知道中国要实现“两个一百年”的奋斗目标，要全面建成小康社会；还有西部大开发、东北振兴、中部崛起等各项举措需要逐步推进。中国在地球上还有许多大事、要事要办，为什么要去探索月亮呢？这对国家的科技进步、经济发展、老百姓生活质量的提高究竟有多大用处？还有，美国、前苏联对月亮的探索开始的比较早，前前后后搞了一百多次，中国再去搞有没有什么新花样？嫦娥一号、二号、三号都成功发射了，究竟干了些什么活？今天的报告我就给大家做个简单的介绍。

生活在地球上的人类最熟悉的天体有两个，一个是光芒万丈的太阳；另一个是月亮。自古以来，月亮就激发了人们无数的遐想。夜晚，月亮把圣洁的光辉洒满大地，许多神话传说、宗教信仰、哲学思想、文学艺术、风俗传统等都与月亮有关。

月亮象征着什么呢？温馨和宁静。尤其对中国人来说，月亮代表着团圆和美满。几乎全国所有的小朋友都背得出李白的《静夜思》，这首诗寄托了中国人思亲的感情。汉语里有很多带月字的成语，比如“花好月圆”等，大多表达出一种特别美好的寓意。由此可见，中国人对月亮的感情真的特别真挚深厚。

一直以来，登上月球是人类的共同理想。我们国家自古流传着嫦娥奔月的故事，全世界各个民族也都有自己的月亮神。日本探月工程的首席科学家KATO（加藤）教授在跟我聊天的时候说：“欧阳，你们中国人太会取名字了，把探月工程命名为‘嫦娥工程’。嫦娥者，中国人也。”他还说他们日本的探月工程叫“月亮女神号”，这个女神就不知道说的是哪个地方的女神了。其实日本也有一个小女孩，只有手心般大小，长在竹子里，人们砍开竹子的时候她就从里面跳了出来，见风就长，长成非常漂亮、和善的样子，而且全身还会散发异香。后来这个小女孩被天皇看上了，天皇要把她接入皇宫，可是女孩却孤独地驾着天车奔向了月亮。这个女孩跟我们的嫦娥有点相像，她的名字叫KAGUYA，翻译成中文就是辉夜姬。那之后没过多久，日本探月工程的名字就改成了KAGUYA。古希腊也有月亮神，就是太阳神阿波罗的孪生妹妹阿耳忒弥斯。古罗马、古埃及、古印度等文明古国也都有自己的月亮神，我先后查到的世界范围内的月亮神一共有六十多位，所有的月亮神都有一个共同的特点，清一色全是女性，这从侧面反映出古代人类对女性的崇拜和依恋。

从古到今，中国赞美月亮的诗词歌赋数不胜数，我们把这些文学作品都收集起来整合成了一本书，叫《说月》。相信大家都很熟悉苏东坡的《水调歌头》，作者经历了人世沧桑、官场沉浮之后，写出了“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全”这样的名句，并在全诗末尾发出了“但愿人长久，千里共婵娟”的美好祝愿，诗中所说的“婵娟”就是指月亮。细数古诗词中月亮的别称，还有玉镜、秋影、望舒等，全部找全也有六十多个，所以我们中国人确实很擅长取名字。

过去古人只能用肉眼看月亮，每每看到月亮上的几块黑斑便会猜想，月亮高悬夜空，上面是否也会有一座宫殿呢？嫦娥奔月的故事在民间广为流传，广寒宫、桂花树、玉兔等对月亮的幻想，实质上寄托着几千年来中国人渴望登上月球一探究竟的愿望。

月亮到底是如何诞生的？这个问题科学家们研究了好几百年。近三十年来，有一种假说得到了越来越多证据的支持，并得到了大多数人的认同。地球的年龄是46亿年，大概45亿年前，太阳系里除了八大行星以外，还有很多大大小小的其他星体，它们的运行轨道都不太规则。后来，一个大小与火星相近的星球撞上了地球，一撞之下产生了很多碎片，这些碎片在地球周围慢慢汇集起来，成了月球。我们现在的科技水平可以像亲子鉴定把DNA、RNA等遗传基因提取出来分析一样，分析地球和月球的构成，判断它们之间的关系。经过比对科学数据，月亮是地球的女儿，确证无误。作为地球的卫星，月亮一直跟随着自己的母亲，绕着地球转，度过了45亿年漫长的荒古年代。很多本来会撞上地球的小天体都撞在了月亮上，导致现在月亮表面被砸得千疮百孔，特别难看，月亮这种献身精神太了不起了。

除了月球诞生以外，这个对撞还使我们的地球落下了“残疾”。起先，太阳系八大行星的自转和公转都是逆时针，并且自转轴都是直的。地球被撞击以后，自转轴偏了23.5度，这一偏偏得太妙了，为什么呢？正是因为有了角度倾斜，我们的地球才有了春夏秋冬，变得丰富多彩起来。如果地球总是保持垂直状态绕着太阳转，那我们的北京，包括世界上任何一个地方永远都是一个季节、一种气候，那就太单调、太悲惨了。经过调查，我们发现包括地球在内的八大行星都被运行轨道不规则的星体撞得七倒八歪。金星被撞翻了，现在我们看到的金星以外的几大行星是逆时针方向转，只有金星是顺时针，就是因为它当时被撞翻了一个个儿。天王星就更惨了，被撞的躺了下来，它的南极几乎是接受太阳直射的。

1609年，望远镜的发明改变了人们只能用肉眼看月亮的历史。照相术问世之前，意大利著名科学家伽利略用望远镜观察月亮并将其所见用笔画下来公布于世。该手稿公布后，引来了来自世界各地的骂声，原因是在人们心目中，月亮是特别晶莹美丽的存在，而伽利略笔下的月亮却带着黑斑，极其丑陋。后来随着望远镜技术的进步，人们把月亮表面的形貌看得越来越准确，才知道伽利略其实是对的。

月亮上的黑斑从何而来？39亿年前，众多星体撞击月球，把月表撞得坑坑洼洼，形成了一个个大盆地，地下裂缝进一步诱发了月球内部的火山喷发。那时月球上的很多火山非常活跃，熔岩从火山口里流淌下来填平了盆地，形成广阔的平原。熔岩流最终变成黑色的玄武岩，地球上的峨嵋山、五大连池等地都是这一类石头。玄武岩反光弱，就成了月球上的黑斑。当时的伽利略误以为“黑斑”是海洋，里面全是海水，所以在月亮上命名了22片海洋。当然现在大家都知道，月亮上一滴水也没有，更不可能有海洋。

天文爱好者在用望远镜看月亮时不难发现，我们看到的月亮始终是月球的同一半，另一半无论在地球上的哪个方位都看不到。月亮不是会自转吗？按理说它总有转过来的时候，为什么看不见呢？月球自身的自转方向和地球一样，都是逆时针。地球自转一周是一天，月亮自转一周是月亮上的一天。另外月亮还绕着地球公转，其公转周期和自转周期相同，也就是说它自己转完一圈，刚好也绕着地球转了一圈。月球转地球也转，这样的话，哪怕几亿年过去了，在地球上也还是看不到月球的另一半。因此在很长一段时间里都有一种谣传，说在地球看不到的月半球上住的全是外星人，以他们的技术手段可以清楚地监视地球，甚至有好多科普书上都是这么写的。关于到底有没有外星人，我们后面再说。

要说月亮对地球的影响，肯定少不了潮汐，潮汐是一种与地球自转方向相反的力。我们的地球好好地在那儿转，总有一股很小的力量来刹车，让你转的不痛快，越来越慢。我们都知道通过看年轮能了解树木的年龄，八年、十年、一百年，只要数一数年轮的圈数就清楚了。过去古代动物也有年轮，像珊瑚等，它们的壳可以记录时间，记录几亿年前地球自转、公转的周期。古生物学家根据对这些数据的分析汇总得出：十三亿年前，地球上的一年有546天，一天只有16小时。而现在的一年是365.25天，一天23.934小时，也就是我们说的24小时。按照这个速度向前推测，地球刚刚诞生不久的时候，一年有1480天，一天只有6小时。2015年6月30日24点，国际地球自转服务组织通知全世界的时钟加速一秒，为什么？就是因为地球的自转速度又慢了一秒。除此以外，潮汐对地球的影响力还表现在对海洋生物的作用上。潮汐可以把陆地上的养料带到海洋里作为海洋生命的食物，还会把海洋生物冲到潮间带，久而久之，不少海洋生命就慢慢迁徙到了陆地上来。

月亮究竟有多大？经过精确测量，它的表面积是3800万平方公里。我们中华人民共和国的版图是960万平方公里，月表面积要比四个中华人民共和国版图的总和加起来还大一些。月球与地球的平均距离是38万公里，由于它体积较小，无法把大气抓在自己身边，所以月球的表面是真空的。真空就意味着没有任何空气和声音，也没有温度的传导。在月亮上，太阳照得见的地方温度能达到零上110℃~130℃，如果不穿宇航服，能把人活活热死；而太阳照不到的地方，气温低至零下150℃左右，哪怕是一块石头，它的向阳面和背阴面的温差也可以达到200多摄氏度。所以月表的环境真的非常恶劣。

神话故事里经常说“天上一天，地上一年”，在现实中月球绕地球公转一圈的时间是地球上的一个月，再加上月球自转与绕地球公转的时间相同，所以月球上的一天相当于地球上的一个月。月球的白天和夜晚都有半个月那么长，嫦娥三号在月亮上过夜的时候，我们的科学工作者有半个月都要24小时值班，因为气温太低了，零下180℃，所有的仪器都可能被冻坏，谁也不晓得它第二天还能不能运转起来。

月球的内部像一个鸡蛋，早年年轻的时候，它的热量很足，把星球内部的东西都熔掉了，重的往下沉，轻的往上浮，结果中间就变成了一个核心，里面有很多固态铁。内核外面还有流体的外核，像鸡蛋白一样，再外面是薄薄的月壳。这些都是我们根据月震时地震波在月球上的传播速度反推出来的。现在月球的内部还有很多像瘤子一样的疙瘩，这是因为月球热量不够了，没有能量把它们熔掉。30亿年前的月球和地球一样，有电流运动形成的磁场，但经过漫长岁月的能量散失，它的磁场早就已经消失了。此外，月球每年的月震也越来越微弱。可以说，月球实际上是一个已经死亡了的天体。我们的地球地震也不算频繁，但不时的板块运动、火山爆发等现象，都说明地球内部还是热的，尚有充足的能量。

这说明什么？天体就像人的生命一样，任何一个天体诞生以后都会经历青年旺盛时期，也终将迎来几乎不能动弹的老年时期，最后默默地死亡。月球如此，地球也会有这么一天。大约45亿年以后，地球内部的能量将会全部耗尽，到那时地球将没有地震、火山等自然灾害，由于内部没有热量，温泉也会变凉。地球因此变得更加安全，地球表面的生命仍然能生机勃勃的繁衍下去，因为我们还有太阳带来的能量。但是太阳有一天也会死亡的呀！天文学家已经算了一笔帐，五十亿年以后，太阳会变成红巨星膨大，最终吞噬掉我们的地球。但这是五十亿年以后的事，现在大家根本用不着操心，毕竟我们连五十年后科技能发展到怎样一种地步都说不好。我觉得人类的命运、地球的命运永远是生机勃勃，非常美好的。

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责任编辑：杨雪

文章来源：http://www.71.cn/2018/0419/996976.shtml