月球冷知識:12個不為人知的真相

夜幕低垂,明月升起,月球背後的冷知識如隱藏的秘密,待揭開。月球表面的腳印和結構引發無數猜測,但只是冰山一角。揭開月球真相,驚心動魄探索宇宙謎底。撞擊坑揭示碰撞歷史,背面於1959年首拍照。阿波羅和嫦娥任務認識背面地形。月震顯示月球地質活動。月球冷知識豐富宇宙認知。

地球上能否看見月球的背面?

月球的背面(圖片源:NASA- Youtube)

在地球上,無法直接觀察到月球的背面。這是由於月球的自轉和公轉運動的特性所決定的。月球總是以相同的一面面向地球,這種現象稱為「同步自轉」。這意味著月球的背面永遠朝向地球的另一側,無法直接被我們觀測到。

暗面

月球的背面通常被稱為「暗面」,但這個名稱可能會誤導人們認為那裡一直是黑暗的。事實上,月球的暗面並不代表一直處於黑暗中,它仍然會被太陽照亮。

月球的自轉週期和公轉週期幾乎相等,這種現象稱為「同步自轉」。這意味著月球的一面永遠朝向地球,而另一面永遠背對地球。然而,因為月球繞著太陽公轉,所以在這個過程中,太陽的光照射到月球的不同部分,包括背面。

當月球處於新月或滿月時,太陽的光線正好照射到月球的正面,而背面則處於黑暗中。但在其他月相期間,太陽的光線以不同的角度照射到月球的表面,使得月球的背面也能夠部分或完全被照亮。

這是由於地球的大氣層會將太陽的光線折射並散射到月球的表面,使得即使在背面,仍然能夠接收到一些散射光。因此,儘管我們不能直接從地球上觀察到月球的背面,但它並不完全是一個永遠被黑暗籠罩的地方。

然而,透過太空探測器的數據和照片,科學家們已經獲得了對月球背面的詳細了解。例如,1959年蘇聯的「月球3號」探測器首次成功拍攝到了月球的背面影像。在1968年,美國的阿波羅8號成為了第一艘繞月飛行的太空船。它從月球背面拍攝了照片,並將這些照片傳回地球。後續的探測器和任務,如美國的阿波羅和中國的嫦娥系列,也提供了更多關於月球背面的資訊。

目前,只有在太空中才能看到月球的背面。例如,國際太空站上的太空人可以看到月球的背面。

月球上會發生地震嗎?

月球上也會發生地震,但與地球上的地震相比,月球上的地震活動要較為微弱。

月球上的地震被稱為「月震」或「月球地震」。或許你會產生疑問,月球沒有像地球的板塊,為什麼會產生月震呢?這些地震活動主要由三個因素引起:

  • 第一個因素是由於月球的內部仍存在熱量,這導致內部岩石的冷卻和收縮,從而產生應力和地震。
  • 第二個因素是由於月球上的重力互動,包括潮汐力和行星引力,它們也可以導致地震。
  • 第三個因素是隕石撞擊月球表面會引起月球地殼的震動。

儘管月震相對於地球上的地震強度較小,但它們仍然具有科學價值。透過觀測和研究月震,科學家可以更好地了解月球的內部結構和演化過程。在1976年,美國的阿波羅16號登陸器上安裝的地震儀器(ALSEP)記錄了月震的數據,它記錄了一個規模5.5的月震。

因為月球上的大氣層非常稀薄,沒有像地球上的空氣阻尼一樣能夠減緩地震波的傳播,所以月震產生的地震波能夠更廣泛地傳播和持久存在。

血月的真相

「血月」被視為狼人現身或末日降臨的凶兆,是一種常見的迷信觀念和民間傳說。血月是指月全食期間的一種現象,當月球完全進入地球的影子中,太陽光無法直接照射到月球表面,但透過大氣層的折射,部分陽光會經過大氣層的散射和折射,使得月球表面呈現一種紅色或暗紅色的色調。

這種紅色的現象是由地球大氣層中的散射效應造成的。當太陽光進入地球大氣層時,較短波長的藍色光受到散射散失,而較長波長的紅色光較容易穿過大氣層。當月球處於地球影子中時,大氣層會將一些陽光散射和折射到月球表面,使得月球呈現紅色。

血月通常出現在月全食期間,當月球與太陽和地球成一直線時發生。然而,不是每次月全食都會出現血月。血月發生的頻率和出現的紅色程度取決於大氣層中的氣象條件,例如大氣中的塵埃、雲層和空氣中的污染物等。

藍月又是什麼?

「藍月」(Blue Moon)是一個常用的隱喻,用來形容不常發生的事件或現象。它的起源可以追溯到16世紀,是指在同一個月份中出現兩次滿月的現象。通常每個月只有一次滿月,但由於月亮的週期與我們的曆法不完全吻合,有時候會出現兩次滿月的情況,第二次滿月被稱為藍月。

藍月的發生並不與月球的顏色有關,實際上,月亮在藍月期間的顏色並不會有所變化,它仍然呈現常見的灰色或黃色。藍月只是一個月亮的週期性現象,與月亮的顏色無關。

藍月的出現是由於我們使用的曆法系統與月球的週期不完全匹配。一個月亮週期約為29.5天,而我們的曆法中的一個月份通常是30或31天。因此,如果在一個月份的前半部分出現了一次滿月,然後在該月份的後半部分再次出現一次滿月,第二次滿月就被稱為藍月。

藍月的出現相對罕見,因此成為了形容罕見事件的隱喻。例如,人們常會說「Once in a blue moon」(中文翻譯為「藍月再出現」),意思是某個事件發生的頻率非常低,非常罕見。

月球正在跟地球說再見

月球的運行軌道確實受到複雜的動力學因素影響,並且有一些相對微小的變化。根據科學家的研究,月球的軌道每年遠離地球約3.8厘米(不是4公分),這種現象被稱為「月球遠離」。

然而,這種遠離速度非常緩慢,而且需要極長的時間尺度才能明顯感知到它的影響。根據目前的研究,即使經過數十億年的時間,月球的軌道變化也只會是相對較小的,對於人類或地球生態系統而言並不會有明顯的影響。

此外,即使在未來數十億年後,月球的軌道距離地球遠了二萬三千五百公里,月球仍然會繼續存在,並繼續圍繞地球運行。它仍然會對地球的引力產生影響,並繼續對我們的潮汐和地球的自轉速度產生調節作用。

埋葬在月球上的人

美國天文地質學家尤金.舒梅克(Eugene Shoemaker)(wiki)

尤金·舒梅克(Eugene Shoemaker)(April 28,1928 –July 18,1997)是一位重要的行星科學家,被譽為行星地質學的奠基者之一。他於1928年出生於美國洛杉磯,並在其職業生涯中做出了多項重要的貢獻。

舒梅克是一位傑出的隕石學家,他的研究對於了解隕石撞擊對行星表面和地球的影響非常重要。他在1960年代和1970年代進行了對美國的隕石撞擊坑的系統性研究,並應用這些知識來解釋其他行星和衛星上的撞擊坑。

舒梅克的研究還涉及月球和行星地質學,他在月球上的地質特徵和地質歷史研究方面做出了重要貢獻。他是阿波羅登月計劃的顧問之一,並為阿波羅太空船的登月地點選擇提供了重要的科學指導。

此外,舒梅克還對彗星的研究非常感興趣。他是“彗星撞擊對地球的潛在風險”的先驅之一,並在這一領域做出了重要的貢獻。他的研究促使科學家更加關注彗星的撞擊可能性,並為今天的彗星研究和天體物理學提供了基礎。

尤金·舒梅克於1997年在澳大利亞進行隕石研究時因車禍逝世,享年69歲。

NASA和Celestis公司合作將尤金·舒梅克的骨灰帶到月球,以實現他生前的願望。

在1998年1月6日,NASA的探月號(Lunar Prospector)發射升空,攜帶著尤金·舒梅克的骨灰飛向了月球。這一舉動旨在紀念舒梅克這位對天文地質做出重要貢獻的科學家,同時也是對他未能實現的登月夢想的一種緬懷。

舒梅克的骨灰被裝在聚碳酸酯製成的膠囊中,外面包裹著黃銅箔。膠囊上刻有他的名字、出生和離世日期,還有兩幅圖像和一首小詩。

其中一幅圖像是Shoemaker-Levy彗星,這是舒梅克一生中的重大發現之一。Shoemaker-Levy彗星於1994年撞擊木星,這是首次觀測到彗星與行星碰撞的事件,舒梅克對這次觀測起到了關鍵的作用。

另一幅圖像是巴林傑隕石坑(Barringer Crater),這是一個位於亞利桑那州的隕石撞擊坑,也被稱為巴林傑隕石坑。舒梅克在該地區進行了許多研究工作,對隕石撞擊的地質效應做出了重要貢獻。

1999年7月31日無人探月號飛船在完成其探測任務後以高速撞擊月球南極地區。這艘飛船攜帶著尤金·舒梅克的骨灰,並被埋藏在月球地表之下。

月球上的影子比較暗

月球表面上的影子通常較暗。這是由於月球是一個無大氣層的天體,而大氣層能夠散射和折射光線,使陰影變得較亮。相比之下,月球上的陰影受到直接陽光照射的限制,因此看起來比較暗。

太陽光照射到月球表面時,陽光會被表面的地形物體(如山脈、撞擊坑等)阻擋,形成陰影。由於沒有大氣層的散射效應,這些陰影區域的光線並不能被其他地方的光線反射或散射到,因此看起來相對較暗。

這種暗影的效應在月球的地形特徵中尤為顯著,例如撞擊坑的內部和山脈的陰側。這些區域由於缺乏直接陽光照射,因此看起來相對較暗。然而,在某些情況下,當月球表面的地形反射陽光時,陰影區域可能會得到一些間接的光線,使其稍微明亮一些。

這種月球表面陰影的特點在攝影和觀察月球時很常見,也是月球地貌研究和探索中的重要因素之一。

常說的「月海」是真實的海嗎?

雖然稱為「月海」,但實際上它們並不是真正的海洋。在月球上,「月海」指的是那些相對平坦且較暗的區域,它們看起來像是填滿了液體的海洋,因此得名為「海」。

早期的天文學家誤將這些區域視為月球的海洋,因為它們在遠觀時呈現出相對平坦且較暗的外觀,與月球其他地區的明亮高地形成鮮明對比。然而,隨著科學的發展,我們現在知道這些區域實際上是由巨大的玄武岩熔岩流填充而成。

這些熔岩流形成於數十億年前的月球火山活動期間,當時岩漿湧出並填滿了撞擊坑和低窪地區,最終冷卻凝固形成了月海的外觀。月海的表面不是液體,而是由固體的玄武岩組成。

什麼是「月球錯覺」?

月球錯覺(Moon Illusion)是指當月亮處於地平線上方時,它看起來比在天空中更大和更接近的錯覺現象。儘管月亮的實際大小並未改變,但在地平線附近的位置,人們往往感覺到月亮看起來比平常更大。

中間的兩個圈圈其實是一樣大的啊。

這種錯覺的原因尚不完全清楚,但有幾個可能的解釋:

  1. 背景效應:當月亮位於地平線上方時,它通常與附近的地形、建築物或其他物體相比較。這些物體提供了一個參考框架,使月亮看起來更大。在天空中,沒有類似的參考物體,所以月亮的大小看起來較小。
  2. 距離知覺:當月亮位於地平線上方時,我們的大腦傾向於錯誤地將其視為較遠的物體。根據遠近知覺的原理,我們認為較遠的物體比較大,因此月亮在地平線上方時看起來較大。
  3. 大氣透視:在地平線附近,大氣層中的空氣密度較大,可能會引起光線的折射和散射。這種大氣透視效應可能會使月亮的視覺大小增大。

月球的形狀,真是圓的嗎?

2009年 NASA 發起了一項名為 月球先鋒機器人計劃」(Lunar Precursor Robotic Program,縮寫為LPRP)

LPRP包括了兩個主要的任務:

  1. 月球勘測軌道飛行器(Lunar Reconnaissance Orbiter,縮寫為LRO):LRO是一個繞行月球極軌道的衛星,於2009年6月發射升空。它的主要目標是提供高解析度的月球地圖和圖像,以瞭解月球表面的地形、結構和資源分佈等。LRO還搭載了其他科學儀器,用於測量月球的輻射環境、溫度和地質特徵等。
  2. 月球探測器(Lunar Crater Observation and Sensing Satellite,縮寫為LCROSS):LCROSS是一個由LRO發射的附屬衛星,於2009年6月與LRO一同發射。LCROSS的任務是在月球南極附近的一個火山坑內撞擊,以觀察並分析產生的撞擊噴泉,以尋找可能存在的水冰或其他資源。

在繞行月球的過程中,收集到了大量的數據。這些數據顯示,月球的形狀並非圓形,而是略微偏向橢圓形的。

LRO的測量結果顯示,月球的長軸約為2,159公里,短軸約為2,152公里。這意味著,月球的長短軸之比約為1.0014,也就是說,月球的形狀與一個完美的橢圓形非常接近。

LRO的發現引起了天文學界的廣泛關注。此前,人們普遍認為月球的形狀是圓形的。這一發現表明,月球的形成過程可能更加複雜,也可能受到了其他天體的影響。

每個滿月的名稱和由來

每個滿月都有其獨特的名稱,這些名稱通常來自於傳統的農民曆或美洲原住民的文化。以下是一些常見的滿月名稱及其由來:

  • 準月一月( Wolf Moon):得名於美洲原住民對於狼群嗥叫的描述,因為一月是狼群活動最為頻繁的時候。
  • 二月(Snow Moon):在北半球通常是寒冷的冬季,得名於這個月份通常下的大雪。
  • 三月( Worm Moon):得名於地面開始解凍,土壤中的蠕蟲開始出現的時候。
  • 四月(Pink Moon):並不代表月亮的顏色是粉紅色的,而是源自於美洲原住民的春季野花「草地粉紅」的開花。
  • 五月(花之月Flower Moon):正值春季花朵盛開的時候,因此得名為花月。
  • 六月(草莓Strawberry Moon):源自於美洲原住民的傳統,當時草地上的草莓開始成熟。
  • 七月(雄鹿Buck Moon):得名於美洲原住民稱雄鹿的角開始生長的時候。
  • 八月(鱘魚Sturgeon Moon):得名於美洲原住民在這個月份捕獲鯡魚的時候。
  • 九月(豐收Harvest Moon):在農業社會中常用於指稱最接近秋季收割季節的月亮。
  • 十月(獵人之月Hunter’s Moon):得名於這個月份是狩獵季節中最佳的狩獵時機。
  • 十一月(海狸Beaver Moon):得名於美洲原住民在這個月份開始捕獲水獺的時候。
  • 十二月(Cold Moon):因為這個月份通常是北半球最寒冷的時候,因此得名為寒冷月。

最遠的高爾夫球飛行距離

1971年1月31日至2月9日,阿波羅14號的船長艾倫·謝潑德(Alan Shepard)進行了一次月球任務。

他在登月模組降落舱附近的月球表面上挖了一個小溝,並打出了兩記高爾夫球。這是他在月球上第一次擊球。

由於月球上的重力只有地球的約六分之一,所以高爾夫球在月球上會飛得更遠。據記錄,這兩記高爾夫球的飛行距離大約在180至370公尺之間。

謝潑德使用了特製的高爾夫球和球杆,這些設備是經過特殊修改以適應月球的低重力環境的。他打出的兩記高爾夫球被拍攝下來並記錄在影片和照片中。

謝潑德在完成高爾夫球擊打後,將這些球收集起來,並將它們帶回阿波羅14號登月舱。當謝泼德和其他兩名宇航員(斯圖爾特·魯賓斯和愛德加·米切爾)返回地球時,這些高爾夫球與其他任務中的樣本和實驗結果一起被帶回。

這些高爾夫球目前保存在美國宇航局(NASA)的收藏中,作為阿波羅14號任務的一部分的歷史遺物。

當眾人仰望夜空中那明亮的月球,往往只見它的美麗和神秘。然而,冷知識告訴我們,月球是地球最忠實的伴侶,潮汐力的舞蹈讓我們的海洋起伏不已。它是探索的目標,也是藝術家的靈感。讓我們繼續追尋,揭開月球背後更多的秘密與奧秘。