为啥月亮上没有水,却有那么多月海?
在天文望远镜尚未发明的时代,人们眼中的月亮是“玉盘”,是“飞镜”,是“冰轮”。直到1609年,伽利略举起自制的望远镜对准了月亮,人们才逐渐发现月球的真面目。
现在用手机都可以拍到月亮的高清大图了(放心,没有手机广告),甚至能看到月球表面坑坑洼洼的,很多人可能会说这是环形山。除了环形山,月球上还有什么地貌呢?
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图片来源:电影《独行月球》
今天就带你飞到月球表面,看一看它的真面目。
很难不摔一大跟头
图片来源网络
月球“海拔”标准面
为了描述月球地貌,人们借用了地球上的方法,创造出一个类似海平面的概念——月球标准面。
海平面可理解为“地球海洋的平均水面”,这个面的高度被定为“0米”。月球上没有真正的海洋,但科学家可以脑补,取一个高地和低地间的折中高度,定义出一个“水准面”作为0米高程。以此为基准,月球表面可以分为高地和低地,高地的高程为正数,低地为负值。
月亮的高低和低地,肉眼就能区分:抬头望月,皎洁明亮的部分基本都是高地;而颜色较暗的“阴影”则是低地。没错,阴影就是被中国古人看作兔子或蟾蜍的部分。
明暗差别主要是因为岩石成分不同:高地岩层主要由斜长岩组成,它颜色浅,对阳光的反射率较高,看起来亮;低地表面主要以深色的玄武岩为主,反射率低,看起来暗得多。科学家推测在月球形成早期,表面曾经岩浆泛滥,大量岩浆往低洼处汇集,在“坑底”铺上了一层玄武岩。
整个月球表面,高地占83%,大部分高出水准面两三千米。低地虽然只占总面积的17%,但大部分位于月球的正面,且彼此相连。
下面我们详细地给大家介绍月球的各种地貌。
01 月海
月球上地势低、相对平坦、颜色较暗的区域,古人曾以为是海洋,称其为月海。后来知道那里其实没水,但这个称呼被沿用下来。大多数月海被四周的山脉包围,类似地球上的盆地。月海的底部,虽说比高地要平坦得多,但也并非一马平川。除了被小天体砸出来的坑,也会有一些山岭状的隆起,一般被取名为“某海岭”。
月球地貌
月球上一共有22个月海,19个在正面,背面只有3个。其中最大的是风暴洋,它位于月面西侧北部,面积达500万平方千米,相当于半个中国。月球正面的月海中,静海、澄海较浅,大约低于水准面1700米,而湿海、雨海较深,低于水准面五六千米。
02 类月海
类月海也是低洼盆地,主要分布在月球的背面,大小形制与月海类似,只是底部没有被深色的玄武岩覆盖(有些部分覆盖)。月背的“东海盆地”是典型的类月海,其直径达930千米。仅盆地中央最低洼的部分(直径两三百公里,最低处-6000多米)有玄武岩覆盖,这个盆地中的深坑被称为“东海”。
东海盆地和东海
03 月湾
月湾其实也属于月海,但它被高地“半包围”,类似地球上的海湾。月球正面最大的月湾是露湾,它位于风暴洋的最北部,面积甚至比危海还大。月面中央的署湾和中央湾,是风暴洋东部延伸进高地的部分,面积也达到3万~4万平方千米。
04 月沼、月湖
月沼和月湖是迷你版的月海,通常面积在2万到3万平方千米之间。但最大的月湖“梦湖”却足有7万平方千米。月沼只有3个,它们其实与普通月海没有实质差别,只是沿用旧名而已。
月沼、月湖的名字往往比较“感性”:3个月沼分别叫腐沼、疫沼和梦沼;而月湖则有喜悦湖、悲伤湖、恐惧湖、温柔湖等,月背东海盆地中的四个月湖分别叫春、夏、秋、冬。
死湖,在中间位置有一个叫比格的撞击坑。
05 月球褶皱(月脊)
月海中放射状分布的隆起,称为月球褶皱或月脊。这些地貌有高低起伏,但坡度不大,有点类似地球上的平缓丘陵地带,科学家猜测它们可能与月球早期的火山活动有关。
月海虽然相对比较平坦,但依然有些平缓的地形起伏,这种地方一般被称为月球褶皱。
06 撞击坑(环形山)
撞击坑,又叫环形山,就是月球表面上密密麻麻、大小不一的圆形凹坑。大多数撞击坑由环形山体围绕,这些山的高度多在300~7000米之间。月球的高地、月海内都有撞击坑,不过高地上更多、更密集。
撞击坑四周通常会隆起环形的山岭
撞击坑中央,有时会出现隆起的山脉,这是小天体坠地时,被撞击的地层反弹形成的。
科学家测算,平均每天都有超过3吨的“天外来客”降落月球表面,这些小天体把月球砸得“体无完肤”。据统计,在月球正面,直径大于1公里的撞击坑大约有30万个。而没有地球“挡子弹”的月球背面,撞击坑更多、更密集。月球最大的撞击坑是位于背面、南极附近的艾托肯盆地,直径有2240千米,深度达-13千米,是整个太阳系已知最大的撞击坑。有些撞击非常剧烈,产生的碎片飞溅到四周,在“主坑”附近又砸出若干小坑,它们一般呈放射状排列,常被称作“卫星坑”。
大撞击坑附近,可能有与它相关的小型次生撞击坑,是撞击后岩石飞溅形成的。
其实造访地球的小天体并不比月球少,不过地球有大气层保护,多数小天体在下落过程中被大气“磨损消耗”、燃烧殆尽,偶尔有没烧完落地的,就是陨石。
大气除了防护罩功能,还会“消除罪证”:风吹雨打能改变地貌,把山磨平,把坑填满。所以地表能明显看到的撞击坑并不多。而月球没有大气,就没有风化作用,除非再次被撞,老撞击坑可以长久保留,数十亿年积累下来,月亮就变成了坑坑洼洼的“麻子脸”。
07 山脉
与地球类似,月球表面也有连续的山峰带,也称之为山脉。最大的是亚平宁山脉,长1000千米,高出月海水准面三四千米。月山高度可达七八千米。月球上有6座山峰高6000米以上,20座超过5000米,80座超过4000米,还有200多座山峰高于1000米。
08 峭壁
月球有些地方的地面,有长而平直的台阶状“陡坎”,台阶的一侧有连续的悬崖峭壁。这种陡坎从卫星照片上看非常明显,被命名为峭壁。目前月面上,有4座长达数百千米的峭壁:酒海周围的阿尔泰峭壁、静海中的柯希峭壁、云海中的直壁,以及湿海西部边缘的利比克峭壁。
月球上有一些长达数百公里的“陡坎状”地形,这种地貌被称为峭壁。
09 月谷、月溪
月球表面上还有一些绵延数百千米、宽几千米到几十千米不等的大裂缝,我们称之为月谷。而那些较细较长的小沟壑叫做月溪。月谷一般出现在高地的较平坦区域,月溪则在高地和月海里都存在。地球上的峡谷、沟壑,多与流水侵蚀有关,而月溪、月谷的成因还有待研究。
上图分别为月溪、月溪和月谷
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10 链坑
链坑是数个规则排列成串的撞击坑,它们通常位于大撞击坑附近、呈辐射状分布。它们可能是大撞击坑形成时,抛射、飞溅的碎片再次撞击月表形成的次生坑。也有部分串状分布的撞击坑,位于地质断裂带上,有人猜测是火山活动造就的。
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11 海角(月岬)
海角又叫月岬,是月球山脉尽头、突入月海的山角,类似地球陆地的海角。月球表面有9个大海角,都分布在正面。
人类亲自登上月球的机会太少了,所以我们对月球地貌的绝大多数探索,都停留在“看图说话”层面——即根据探测器、望远镜的观测图像去命名、并推测其成因。这就导致很多月球地貌只能靠“猜”,而目前见到的月表图片中,还有相当一部分样貌奇特、难以解释,比如漩涡、滑坡、塌陷、碎石滩等。
除此之外,
我们究竟把月球探索到什么地步了?
探月到底是在探索什么?
月亮上的“地名”是怎么取的?
人类什么时候会再次登月?
月相是怎么发生变化的?
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撰文 | 解仁江
供图 | 国家天文台、NASA
部分图片 | 图虫创意
责任编辑 | 刘莹
微信编辑 | 阿什么爽
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