月球是地球唯一的衛(wèi)星,也是航天大國競相研究的重要天體。從上世紀50年代末開始,前蘇聯(lián)和美國開展了如火如荼的“太空競賽”,向月球發(fā)射了大量探測器,美國先后將12名宇航員送上月球表面,為人們近距離了解月球奧秘奠定了基礎(chǔ)。 2007年,我國隨著嫦娥一號的成功發(fā)射,從此也拉開了獨立自主開展空間探測的序幕。十多年來,我國一共發(fā)射了五枚月球探測器,順利完成月球探測“繞、落、回”的既定目標。 月球背面的“神秘”受到地球潮汐鎖定的作用,月球的自轉(zhuǎn)周期與繞地球公轉(zhuǎn)的周期一致,從地球上看,月球始終只有一面沖著地球,這造成了很長時間以來,人們對月球背面的情況知之甚少。 直到上世紀50年代末,隨著人類航空航天技術(shù)的發(fā)展,前蘇聯(lián)發(fā)射了月球3號探測器,才飛到了月球背面,首次拍攝到月球背面的照片。此后,雖然人類又向月球發(fā)射了諸多探測器,包括宇航員在月球登陸,選擇的著陸點都是月球正面。 之所以沒有選擇在月球背面著陸,最關(guān)鍵的因素就是通訊的障礙。如果飛到背面,沒有必要的輔助設(shè)施傳輸信號,那么探測器和地球之間的通訊,就會被月球所阻擋,難以在人為控制下使探測器安全著陸,同時也不能向地球傳輸信號,探測就失去了意義。 嫦娥四號探測器為了解決這一問題,我國在成功發(fā)射嫦娥3號,實現(xiàn)探測器在月球軟著陸的基礎(chǔ)上,于2018年發(fā)射了鵲橋號中繼衛(wèi)星,該衛(wèi)星運行在地球和月球之間的第二拉格朗日點附近,可以為地球與月球背面的通訊搭起有效的橋梁。 準備工作做好后,2018年12月8日,嫦娥四號探測器成功在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,由長征三號乙運載火箭發(fā)射升空。2019年1月3日,嫦娥四號探測器成功在月球背面軟著陸。這是人類首次實現(xiàn)探測器在月球背面著陸,我國完成了一項舉世矚目的壯舉。 嫦娥四號著陸器除搭載了“玉兔二號”月球車以外,還攜帶了一個金屬罐,里面裝滿了從地球帶上去的土壤,通過自動控制系統(tǒng)對其進行澆水后,金屬罐里長出了月球上第一片植物的嫩芽。 截至目前,玉兔二號月球車仍然在月球表面“超期服役”,累計行進長度超過了620米。 月球艾特肯盆地從嫦娥四號探測器以及玉兔二號發(fā)回的照片中,我們可以看出,月球背面的地形地貌與正面截然不同,表面被密密麻麻的隕石坑所覆蓋,很少存在著正面廣袤的平坦月海。這些數(shù)量眾多的隕石坑,成為阻擋小行星撞向地球的生動寫照。 在無數(shù)隕石坑中,面積最大的是位于月球南極的艾特肯盆地中,該隕石坑直徑達到了驚人的2500公里,幾乎達到了月球直徑的70%。 科學家們通過深入分析,認為艾特肯盆地的行程時間,大約在42.5億年以前,也就是在月球剛形成不到3億年時,遭到了一顆直徑至少200公里巨大小行星的猛烈撞擊。由于撞擊角度很小的原因,形成的隕石坑深度不大,只有13公里左右,不過這個深度,也能夠使該隕石坑成為月球深度最大的撞擊坑。 在撞擊釋放巨大能量的作用下,月球內(nèi)部大量物質(zhì)被拋灑出來,濺落在盆地表面,覆蓋面積非常廣闊。所以,艾特肯盆地中,隱藏著月球最為古老的歷史信息。 盆地下埋藏著巨大的金屬物體在玉兔二號月球車在月背探測期間,發(fā)現(xiàn)了這里的重力數(shù)據(jù),與之前探測的月球正面數(shù)據(jù)有著很大的異常,偏高了很多,而由月球表面普遍存在的玄武巖,推導出來的地下物質(zhì)密度,不可能創(chuàng)造出這么大的引力。因此,科學家判定,在艾特肯盆地下面300公里的范圍內(nèi),極有可能埋藏著一個巨大的金屬物體,質(zhì)量約為2200萬億噸。 那么,這個巨大的金屬物體是怎么來的呢?科學家判斷,和形成這個巨大撞擊坑的隕石密切相關(guān)。 在太陽系形成初期,星際空間中存在著大量重元素物質(zhì),這些物質(zhì)是由上一任大質(zhì)量恒星在超新星爆發(fā)后所形成的,重元素物質(zhì)以鐵和鎳等為主,這些重元素物質(zhì)通過漫長的聚集和沉降,逐漸形成了眾多巖質(zhì)天體的核心,像地球、火星、金星等行星的內(nèi)核,都是這種情況。 而那顆直徑200公里的小行星,其內(nèi)核也是由鐵鎳構(gòu)成,撞擊月球后,這個巨大金屬核就被埋入地下。由于撞擊的時間很早,這個金屬核還沒有來得及沉入月球中心,后來在月球快速冷卻后,一直“懸浮”在月球的月幔之中。 通過對艾特肯盆地的深入研究,我們勢必會對月球的古老歷史有一個更加準確和全面的認知,而目前能夠持續(xù)深入開展這方面研究的,只有我國,只有嫦娥四號和玉兔二號,期待著它們能為我們帶來更多的好消息! |
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