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郑永春,博士、研究员,中国科学院国家天文台科学传播中心主任、中国科普作家协会副理事长。
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相信大家近两天一定被这张光秃秃的星球表面图刷屏了。
这是世界第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱。更令人激动的是,这一创举是由中国人带来的!
但不知道大家有没有听过这样的谣言:霍金曾警告人类“月球背面有外星人”,这个谣言位列2017年十大“科学”流言榜第2位。那么,谣言说月球背面有外星人,为什么说是背面而不是正面呢?月球有正面和背面,为什么地球没有正面和背面?月球究竟是怎么绕着地球转的呢?
我们现场做了个演示。我是“地球”,小朋友是“月球”。月球既有自转,同时又绕着地球公转。如果要求月球自转和公转的时候,始终面对着地球。
当我站在中间,手拉手拉着小朋友转的时候,我是看不到小朋友的后背有没有印花的。
其实,原因很简单。因为月球绕地球1圈的周期是27.3天。月球自转1圈,也就是月球上的一昼夜的周期也是27.3天。因此,月球的自转周期等于公转周期。孩子在演示月球绕地球转的时候,如果自转得太快了,就会被地球上的人看到他们的背面。
有人说,从地球上看月球,如果月球在自转的话,当月球转过去的时候,我们应该能看到月球的背面。我们怎么感觉不到月球在自转呢?其实是因为月球自转得比较慢。月球自转的时候面朝地球,它绕地球公转1/4圈时,同时自转了1/4圈;再公转1/4圈,同时又自转了1/4圈;当它公转了1圈的时候,正好也自转了1圈,它朝向地球的那一面并没有变化。所以,地球上永远看不到月球的背面,这叫“潮汐锁定”。
为什么会潮汐锁定?这是因为地球每天都在牵扯着月球。月球朝向地球的这一面引力大一点,背向地球的那一面引力小一点。两边受到的力不一样,就像身体内部在扭动。月球每天被地球的引力牵扯,越扯,自转的速度越慢,最后自转周期降低到与公转周期相同,就被潮汐锁定了。
像这样的潮汐锁定,在太阳系里到处都可见,木星与它的卫星、土星与它的卫星、天王星与它的卫星、海王星与它的卫星,它们之间都存在潮汐锁定的现象。
我们从地球上可以看到月球上59%的面积,并不是刚好一半。从这一点上说,地球上并不是完全看不到月球背面的。谣言产生的原因,是因为月球背面有一部分始终在地球上看不到,所以说背面可能有外星人。虽然在地球上看不到月球背面的全貌,但如今航天器飞过去之后,月球背面看得跟正面一样清楚。
谣言说月球背面有外星人,为什么是外星人呢?因为我们很希望知道,宇宙里有没有我们的同类,他们在什么地方。但是,我们现在也知道,月球上是没有外星人的,因为月球上是真空,晚上零下100多摄氏度,白天是零上100多摄氏度。月球上的辐射也很强,这种情况下,不可能有任何生命能够长期生存。
月球正面跟背面确实存在很大的差别,正面离地球近,所以引力大一点,月海很多,覆盖的是黑色的冷却的岩浆,叫做玄武岩。月球背面是月陆多一点,覆盖的是浅色的石头,叫做斜长岩。全月球有22个月海,其中有19个在正面,只有3个在背面。相对而言,月球背面形成的时代更古老,月球正面更年轻,月球背面的撞击坑分布密度更大,背面的月壳比正面更厚,这些差别是有的,但是跟外星人没有任何关系。
科学上没有权威,要用事实证据和逻辑推理证明自己的研究结论,让研究成果自己会说话。任何理论或观点的提出,都需要有证据的支撑,才能被信服,才能立足。
每一个青少年都要有质疑、批判、独立思考的科学精神,要学会查资料,查文献,要多看科普文章,看科学新闻报道。只要学会分辨谣言,你会发现谣言往往经不起查证,不攻自破。