由于地球由西向东自转,所以天体都是从东方升起到西方落下。月球也不例外,我们每天看到的月球东升西落,实际上是月球绕地球在星座间自西向东移动,反映了地球的自转运动。月球在自己的轨道上绕地球运行的平均速度为1.02千米/秒,平均每天东移13度。因此,月球每天升起的时间是不同的,有时候白天升起,有时候晚上升起,升起时间平均每天比前一天推迟50分钟,一个月之后,又恢复原来的升起时间。
月球背向地球的半球离地球较远,受到的地球引力较面向地球的半球小,即月球的腹背受力是不同的。如果月球自转周期与绕地球的公转周期不相等,那么月球上同一部位受到的地球引力是随时间变化的,将导致月球不同岩层之间摩擦,逐渐减慢自转的速度,最终使得月球自转的周期恰好等于它绕地球公转的周期,即月球被地球的引力潮汐锁定。潮汐锁定后,从地球上看月球,就永远只能看到月球的一面。
月盘边缘区域有时候会露出一点点侧背。总体上,从地球上可以观测到整个月球表面的59%。
记者:月球背面看上去到底是怎样的呢?
郑永春:尽管还没有航天器登陆过月球背面,但科学家并不缺乏月球背面的探测数据。1959年,苏联发射的月球2号探测器在飞越月球时,第一次拍到了月球背面的图像。上世纪六七十年代,美国和苏联的月球探测器多次获得了月球背面图像,阿波罗8号宇航员、以及之后登月的阿波罗宇航员都飞到了背面,从月球上空亲眼看到了月球之背的荒凉景象。
除登陆月球的着陆器和月球车外,月球探测器大多采用极轨方式运行,即从北极往南极再飞回北极。因此,每一圈飞行中都有半圈在月球背面,半圈在月球正面。2009年6月19日发射的月球勘测轨道器已经获得了分辨率优于1米的全月球影像,可以清晰辨认出阿波罗登月时遗留在月球表面的月球车、登月舱等,当然也包括月球背面的高清影像。
让科幻迷遗憾的是,所有这些探月任务都没有在月球背面发现外星人基地,也没有发现任何人工建筑物或人为活动的痕迹。月球背面看起来只是一片保存了40亿年之久的荒凉大陆。
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