科技版~超遜偵探~UOD之58~太陽系之月球

1969年7月20日，阿姆斯壯與奧爾德林成為了首次踏上月球的人類，而阿波羅11號登陸月球一事更進一步成為紀錄片和廣告常見之歷史事件。阿波羅11號的成功實現了美國總統約翰·甘迺迪（John F. Kennedy）在1961年5月25日的演說中聲稱美國會在1970年以前「把一個太空人送到月球上並把他安全帶回來」的目標。

阿波羅11號的發射現場吸引了超過一百萬的人群，全世界觀看發射現場直播的觀眾人數也達到了創記錄的六億人。裝載著阿波羅11號的土星5號火箭於當地時間1969年7月16日9時32分（13時32分UTC）在甘迺迪太空中心發射升空，12分鐘後進入地球軌道。環繞地球一圈半後，第三級子火箭點火，太空飛行器開始向月球航行。30分鐘後，指令/服務艙從土星5號分離，在轉向後與登月轉接器（Lunar Module Adaptor）中的登月艙連接。月球轉移軌道射入（Translunar injection，TLI）將太空飛行器射向月球。

阿波羅11號於7月19日經過月球背面，很快點燃了主火箭並進入了月球軌道。在環繞月球的過程中，三名太空人在空中辨認出了計劃中的登月點。

阿波羅11號的登陸點在寧靜海（Mare Tranquillitatis）南部，在Sabine D環型山西南20公里處。這個登陸點被選擇的原因是它比較平整(來自於遊騎兵8號（Ranger 8）、測量員5號（Surveyor 5）以及月球軌道器（Lunar Orbiter）提供的資訊），也就不會在降落和艙外活動時製造太多困難。登陸之後，阿姆斯壯把登陸點稱做「寧靜海基地」。

7月20日18:11UTC，當飛船在月球背面時，呼號為「鷹號」的登月艙從呼號為「哥倫比亞號」的指令艙中分離。科林斯獨自一人留在「哥倫比亞」上，在鷹號繞垂直軸旋轉時仔仔細細地檢查了一遍，以確保這個飛行器一切正常。檢查過後，科林斯做了一個簡單的告別手勢——「兩位多加保重」——便離開了。科林斯的任務是留在指令艙中並繞月球環行，在以後的24個小時中只能監測控制中心與鷹號之間的通訊並祈禱登月一切順利。如果鷹號發生了意外並且不能夠從月面起飛的話(可能性極大)，科林斯就只能獨自一人返回地球。

很快阿姆斯壯和奧爾德林啟動了鷹號的推進器並開始下降。他們很快意識到它「飛過頭」了：他們向月面降落時，表明計算機過載的警報器開始響起。鷹號在下降彈道中多飛了4秒，也就是說登月點會離計劃西面若干公里遠。導航計算機出現了若干次異常的程式警報。在休斯頓的詹森太空中心，飛行控制指揮官史蒂夫·貝爾斯（Steve Bales）面臨著一個關鍵的、一剎那間的抉擇——終止登月計劃(這也意味著終止整個飛行計劃，因為飛行器上的燃料僅夠進行一次嘗試)，或者命令太空人按照計劃行動，不要理會登月艙計算機出現的問題。貝爾斯後來承認，他是「憑著直覺」允許阿姆斯壯嘗試登月的。

重新開始注意窗外之後，阿姆斯壯發現他們正處在一塊岩石和一片硬地之間。計算機失靈導致他們飛過了預選著陸區，而燃料也很快就要耗盡了。此時，阿姆斯壯選擇了手動控制登月艙。登月艙不斷下降，燃料開始耗盡——登月艙位於月面上空大約9公尺，所剩燃料僅夠用30秒鐘——阿姆斯壯在遍佈礫石和隕石坑的月面冷靜地找到一處適合於著陸的地方，並駕駛登月艙穩穩地降落在月球上。準確的登陸時間是1969年7月20日下午4時17分43秒(休斯頓時間)。

“阿波羅11號”飛船帶回的月面土壤標本，其歷史已長達46億年。與太陽系的年齡大致相當。以前，曾流行三種月球起源假說。

第一種假說是“同源說”。它認為，月球和地球都是大約46億年以前，由同一塊塵埃雲——太陽星雲形成的。由於凝聚作用，形成原始地球，它周圍氣體團塊狀物質形成月球，由於引力和離心力的作用，於是形成各自的運行軌道。

地球和月球是由同一塊原始行星塵埃雲所引成。它們的平均密度和化學成分不同，是由於原始星雲中的金屬粒子在形成行星之前早已凝聚。在形成地球時，一開始以鐵為主要成分，並以鐵作為核心。而月球則是在地球形成後，由殘餘在地球周圍的非金屬物質凝聚而成。

第二種假說，叫“分裂說”。認為月球和地球曾是同一個星球，當熔融狀的地球自轉速度很快時，月球被拋了出去，獨立城為月球。

在太陽系形成的初期，地球和月球原是一個整體，那時地球還處於熔融狀態，自轉快。由於太陽對地球強大潮汐力作用，在地球赤道面附近形成一串細長的膨脹體，終於分裂而形成月球。在19世紀末，喬治--達爾文（Geoge Dorwin）在研究了地月系統的潮汐演化後認為，月球是從地球分離出去而形成的，並提出太平洋盆地就是月球脫離地球時所造成的一個巨大遺跡。在此期間，支持分裂說的人已經知道太平洋地區地殼缺失矽鋁層，由於形成月球的物質分離出去，使得該地區地殼的矽鎂層暴露出來。所以他們推測月球從地球上分離出去的具體位置是在太平洋地區。

第三種假說是“俘獲說”。月球是在遙遠宇宙形成的天體，後來因為飛到地球附近而被地球引力俘獲。

月球可能是在地球軌道附近運行的一顆繞太陽運行的小行星，後來被地球所俘獲而成為地球的衛星。支持俘獲說的人認為，由於月球的平均密度只有每立方釐米為3.34克，與隕星、小行星的平均密度十分接近。因此，很有可能月球原是一顆小行星，在圍繞太陽運行中，由於接近地球，地球的引力使它脫離原來的軌道而被地球所俘獲。他們認為，月球的運動軌道顯著地偏離地球赤道面，而比較接近各行星繞太陽運行的公轉平面，因此，月球是給地球俘獲的可能性較大。有人認為這個俘獲事件發生在35億年前，整個俘獲過程經歷5億年。月球在被地球俘獲後，由於受到地球的潮汐力作用，噴發出大量岩漿，形成了月海玄武岩。

科學家多數認同第一種假說，但阿波羅計畫實現之後，三種假說都有致命的缺點。從天體力學角度來看，“俘獲說”站不住腳，從月球上發現了六種地球上沒有的礦物來看，“分裂說”就不能自圓其說。甚至還否定了“同源說”，因為月球甚至有可能比地球歷史還長。有兩位前蘇聯的科學家甚至大膽假說，認為月球是外表經過改裝後中空的外星人太空船，如此一來，才能圓滿解答月球留給我們的各種異端現象。不過這種太離奇的說法自然不會得到多數人的認可了。各種假說，莫衷一是，“儘管在一個半世紀的光陰中，卓越的科學家對月球的起源和歷史進行了詳盡的研究，但它依然是一個謎團”。

月球表面上古老的高地的構造特徵，證明月球在40～46億年間曾遭受了強烈的隕擊作用；當然對地球來說也可能如此。此外，我們不能排除，在46億年以前的演化時期，地月系統曾遭受到強烈隕擊作用的可能性。因此，在整個天文演化時期內，地月系統所可能發生的巨大隕擊體的撞擊與俘獲，對地月系的運動狀態和本身結構狀態會造成的重大影響。

月球上沒有大氣，基本上沒有水，也就沒有地球上的風化、氧化和水的腐蝕過程，也沒有聲音的傳播，到處是一片寂靜的世界。天空永遠是一片漆黑，太陽和星星可以同時出現，星光一點也不閃動，陽光要比地球上強烈得多。

月面上到處是裸露的岩石和環形山的側影。整個月面覆蓋著一層碎石粒和浮土。從地球上看到的月球表面有明亮的區域和暗灰色部分。原來明亮的部分是月球表面的山區和高地，暗灰色部分是月球表面的平原。天文學家們稱月球平原為“月海”，“月海”當然是沒有水的。現在已知整個月球表面有２２個月海，其中向著地球這面有１９個，背著地球那面有３個。

月球繞地球運動，它與地球的平均距離約384400公里，直徑約是地球的１／４，品質約為地球的１／８１。在繞地球運動的過程中，還要跟著地球一起繞太陽運動。這就是說，月球繞地球運動一周後，再回到的空間位置已不是原出發點了。由此可見，月球在運動過程中還要參與多種系統的運動。月球繞地球運動的軌道是一個隨圓形軌道，它離地球最近時，平均距離為363300公里，最遠時平均為405500公里，相差42200公里。因為兩者距離變化較大，所以從地球上看到的月亮角直徑也有變化，看到天空中月亮最大角直徑為３３分２６秒，最小時為２９分２２秒，這種變化憑肉眼看是覺查不到的。

月球自轉週期和公轉週期相等，即１：１，月球繞地球公轉一周的時間為２７天７小時４３分１１秒，也就是它自轉的週期。月球這種奇特地自轉結果是：月球總以同一半面向著地球，而從地球上永遠看不到月球背面是什麼樣，只有靠探測器才能揭開月背千古之謎，人類的這個願望早在３０多年前就已實現了。

但近年來，世界各國的一些科學家和科技工作者經過深入觀測研究，發現月球正逐漸離我們遠去，並且將越來越暗。美國和法國的科學家利用1969年美國宇航員登月時放置在月球上的鏡子進行測量的結果表明，28年來地球與月球的距離增加了一米多，美法兩國科學家是利用精確的時間測量法來測量月地之間距離變化的，這種方法使雷射脈衝投射到鏡面上然後又反射回地面上的探測器，一個來回約為2.5秒鐘，不斷測量來回所用時間的變化，就可得知月地距離的變化。

多次測量表明，地球與月球之間的距離由於地球表面上潮汐的磨擦作用每年增加將近4釐米。科學家認為，在月球引力的作用下地球產生潮汐，這種潮汐運動中的一部分能量就分散到地球的海洋裏，由於這種能量的失去----月球系統的運動就受到影響，這就是月球逐漸遠離地球的原因。

美國兩位地理學家通過對鸚鵡螺化石的研究，也發現月球確實正在遠離地球。這兩個科學家觀察了現存的幾種鸚鵡螺化石的研究，發現其貝殼上的波狀螺紋具有樹木年輪一樣性能，螺紋分許多隔，雖寬窄不同，但每隔上細小波狀生長線在30條左右，與現代農曆一個月的天數完全相同。觀察發現，鸚鵡螺的波狀生長線每天長一條，每月長一隔。這種特殊生長現象使兩位科學家得到極大啟發，他們又觀察了古鸚鵡螺化石，驚奇地發現，古鸚鵡的每隔生長線數隨著化石年代的上溯而逐漸減少。而相同地質年代的螺殼生長線卻是固定不變的。

研究顯示，現代鸚鵡螺的貝殼上，生長線是30條，新生代漸新世的螺殼上，生長線是26條，中生代白堊紀是22條，侏羅紀是18條，古生代石炭紀是15條，奧陶紀是9條，由此推斷，在距今4.2億年前的古生代奧陶紀時，月亮繞地球一周只有9天。兩位元地理學家又根據萬有引力定律等物理學原理，計算了那時月亮和地球之間的距離，得到結果是，在4億多年前，月球與地球之間的距離僅為現在的43%。科學家們還對近3000年來有記錄的蝕月蝕現象進行了計算研究，結果與上述推理完全吻合，證明月亮正在逐漸遠去。

地球上的潮汐現象多數是由月亮引起的(太陽的作用稍小一點)，潮汐的秘密是這樣的：由於月亮繞著地球旋轉，地球上的海洋受到月球的引力牽引作用，面對月亮的那一面就出現高潮，這恐怕人人都知道。而與此同時，地球上遠離月球的另一面也出現另一個高潮，這是因為月球對地球本身的引力牽引作用大於對其水體的作用，從而使另一面的海水向外“鼓”而造成的。在滿月和新月時，太陽、月亮和地球都在一條線上，這時形成的潮異乎尋常的大，我們稱之為朔望大潮。

而當月亮在最初的和最後的四分之一月牙時，較小的小潮就形成了。月球以29.5天的週期環繞地球的軌道並不是一個規則的圓形，當月亮到達離地球最近處(我們稱之為近地點)時，朔望大潮就比平時還要更大，這時的大潮被稱為近地點朔望大潮。所有這些牽引現象還產生了另外一個有趣的作用：通過牽引，地球的自轉能量被月球一點點地“偷”走了，因此每一百年我們的星球自轉週期就要減慢1.5毫秒。

月亮每年逃離3.8釐米---當你讀著這篇文章時，月亮正在悄悄地從地球身邊溜走。每一年，月球都從地球上吸取一點自轉能量，並利用這能量來使自己在軌道上向外偏離3.8釐米。天文學家告訴我們，當月亮形成的時候，它與地球的距離僅僅是22530公里，而現在的距離已經拉大到了450000公里，而且隨著時間的推移，月亮會走得越來越遠。

月亮是雞蛋形的---月亮並不是圓的(或說球形的)。它的形狀更像是個雞蛋。當你在夜空中舉頭望月時，它那雞蛋形的兩個尖端之一就正對著你。另外，月球的品質中心並不在其幾何中心，它偏離中心大約有兩公里。

另外的月亮叫“克魯特尼”---月亮是地球惟一的天然衛星，對嗎？或許不是這樣的。1999年，科學家們發現了處在地球引力控制範圍內的另外一顆小行星，其寬度為5英里，它成了地球的另一顆衛星。這顆小行星被稱為克魯特尼，它沿著一條馬蹄形的軌道行進，繞地球一周大約要花770年的時間。科學家們認為，它像這樣在地球的上方懸吊的狀態還能夠保持至少5000年。

環形山未受侵蝕---月亮上坑坑窪窪的表面是在距今38到41億年前受到宇宙中岩石的強烈撞擊而形成的。這一通強烈的岩石衝擊遠遠勝過拳擊沙袋所承受的頻頻打擊，留給月亮的是遍體的坑洞，我們稱之為環形山。但是這些環形山並沒有受到多大的侵蝕，這主要有兩個原因：其一，月亮的地質活動不太活躍，因此這裏無法像地球上那樣由地震、火山爆發和造山運動而形成千變萬化的地形地貌；其二，由於月球幾乎沒有大氣層，也就沒有風和雨，因此表面侵蝕作用就很少發生。(續)