随着“嫦娥3 号”任务的展开和达成，月球这个忠实的伴侣再次吸引了我们的眼球。可是，这个我们习以为常的月球又有多少不被我们所知的秘密呢？

你不了解的地球伙伴

                     ——探索月球的N个发现

范士忠

著名的英国摇滚乐队Pink Floyd（平克·弗洛伊德）曾以专辑《The Dark Side of the Moon》（《月之暗面》）轰动全球。不久前，美国天文学家公开了月球背面的照片，同样震惊世界。毕竟，由于月球的自转周期和公转周期严格相等，使得人类永远无法从地球上看到月球的背面。这些照片的公布，让我们对这位地球的伙伴有了更深入的了解，一些固有的常识似乎也逐渐被推翻。

发现1：月球是否围绕地球旋转

有多少人认为月球是围绕地球旋转的呢？实际上，事实并非如此。地球和月球是一个双星系统，虽然月球是地球的卫星，但它并没有绕着地球旋转，它只是伴随着地球对转，沿着共同的轨道——地月轨道围绕太阳运转。

发现2：月球一昼夜有多长

在月球上，黑夜和白昼的交替非常突然，根本看不到所谓的“晨昏蒙影”，这是因为月球的大气非常稀薄，无法散射阳光的缘故。在月球上，太阳从东边升出“月平线”之后，要经过164 小时才能升至中天，从中天移至西边“月平线”落下，又需164 小时；再经过328 小时的黑夜，太阳才会从东边再次升起。也就是说，月球上的一次昼夜变换需要大约656 小时，相当于地球上4 个星期，确切地说是27.32天。

发现3：为何人类永远无法看见月球背面

亘古以来，月球始终对人类隐藏着自己的背面，直到宇宙飞行器环绕它飞行之后，人们才能一睹庐山真面目。科学家认为，在地球上之所以只能看到月球的半面，是因为月球的自转周期和公转周期严格相等。月球在地球引力的长期作用下，质心已经不在它的几何中心了，而是在靠近地球的一边，如此一来，月球相对于地球的引力势能就非常小。因此，月球在公转的过程中，质心永远朝向地球的一边，就好像地球用一根绳子将月球栓住了一样，这就使得月球永远只能以相同的一面朝向我们。

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月球正面图

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月球背面图

发现4：月球如何“偷走”地球的能量

地球上的潮汐运动多是由月球引起的。由于月球随着地球对转，地球上的海洋就会受到它的引力牵引而规律性地出现高潮，这是因为月球对地球本身的引力牵引作用大于对其水体的作用，从而使另一面的海水向外“鼓”而造成的。在满月和新月时，太阳、月球和地球都处在一条直线上，此时形成的潮水就会非常大，我们称之为朔望大潮。这些牵引作用还产生了另外一个有趣的现象：地球的自转能量被月球一点点地“偷走”了，因此每100年地球的自转周期就会减慢1.5 毫秒。

发现5： 为什么月球会逐渐远离地球

科学家根据多年的考察和分析后发现，月球正以每年3.8 厘米的速度“逃离”地球。最初，月地距离仅有22.5万千米，而如今已扩大到了38.4 万千米。400 万年前的月地距离只有如今的43%，而在7000万年前，月球“逃离”地球的速度更是达到了惊人的每年94.5 厘米。虽然月球永远无法摆脱地球的影响，但随着时间的推移，月球会离地球越来越远。这是为什么呢？美法科学家经联合研究后认为，在月球引力的作用下，地球上会产生潮汐运动，而潮汐运动中的一部分能量就分散到地球的海洋里，正是由于这部分失去的能量，使得地月系统的运动受到影响，这就是月球逐渐远离地球的原因。

发现6：难道月球催生了地球生命吗

如果没有月球，也许地球上就不会产生生命，这是英国科学家提出的生命起源新理论。当月球引发地球上的潮汐运动时，海岸线附近的盐度会急剧地发生周期性变化，这在早期DNA 分子的进化过程中发挥了至关重要的作用。40 亿年前，月球距离地球非常近，地球的自转速度也很快，那时的潮汐运动格外频繁，每4 小时就会发生一次。由于涨潮时的海水盐度很低，且单链上磷酸基所带的电荷相互排斥，类似DNA 的双链聚合体就会分解成单链，并吸收小分子形成更多单链。退潮时，海水盐度变高，而高盐分能中和单链上磷酸基所带的电荷，这就会促进单链聚合成双链。随着潮汐变化，这一过程周而复始，促进了双链聚合体的“繁殖”，从而催生了生命。

发现7：环形山为何不会受到侵蚀

38 亿年前的漫长岁月中，月球受到了宇宙中岩石的强烈冲击，形成了坑坑洼洼的月球表面，至今尚存，即我们所谓的“环形山”。那时，岩石冲击月球的频率远高于职业拳击运动员击打沙袋的频率。如今，这些环形山依旧矗立在那儿，并没有受到多大的侵蚀，其原因有二：一是月球的地质活动不太频繁，不会像地球那样因地震、火山爆发和造山运动而形成千变万化的地形地貌；二是由于月球几乎没有大气层，也就没有各类大气运动，因此环形山表面很少受到侵蚀。

发现8：月球从何而来

月球是怎么来的？是自生的还是地球“抢”来的？是地球的同胞姐妹还是异母兄弟？

绝大多数科学家认为，月球是地球与其他行星碰撞产生的。这个过程大约发生在50 亿年前，当时一颗体积约为地球15%的行星在穿越地球轨道时，与地球碰撞并发生爆炸，行星外壳与地壳碎片一起被抛入太空，这些碎片一边随地球对转，一边在万有引力作用下凝聚成团，从而形成了今天的月球。

也有一部分学者认为，月球是由地球分裂出来的。在地球形成之初，大地呈高温熔融状态，受到离心力和太阳引力的作用，在自转线速度最快的赤道附近，地球会不断地向太空甩出一些熔化物质，这些物质形成一个围绕地球转动的环带，最后收缩成月球。

当然，还有一种学说认为，在太阳系形成之初，地球轨道附近有一团尘埃和气体围绕太阳旋转，由于尘埃和气体互相吸引，最终凝聚为两团云状物质，继而收缩为地球和月球。

捕获学说则认为，月球原本是一颗在太阳系中自由运动的行星，它在作绕日运动时被地球引力捕获，从而成为地球的卫星。数十亿年来，地球已捕获过4 颗卫星，只不过前三颗卫星在绕地运动中，因与地球靠得太近，最后都坠落到了地球上，剧烈的撞击形成了如今地球四大洋中的三大洋。

月球的成因自古众说纷纭，虽然这些学说都难以尽善尽美地解答有关月球起源的问题，但随着科学的发展，人们必定会找到更完美的答案。

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质心：指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点。与重心不同的是，质心不一定要在有重力场的系统中。

引力势能：物体(特别指天体)在引力场中具有的能。物理学中经常把无穷远处定为引力势能的零势能点。