月球之谜(1):来源神秘的天体(组图)


月球是一个神秘的天体,有许多令科学家不解的谜团。
月球是一个神秘的天体,有许多令科学家不解的谜团。(图片来源:Adobe Stock)

月球是一个神秘的天体,有许多令科学家不解的谜团。例如,月球背面的环形山密密麻麻,而正面却平坦如镜;环形山不论大小深浅都一样;月球好像是中空的;月球不像一个自然天体,而更像一个人造天体。

月球起源的争议

科学家眼中月球的起源,仍不是最后的定论,只是一个科学的假设而已。到目前为止,关于月球的起源,一直是科学家争论的热点。可是,100多年过去了,月球的起源依旧是解不开的谜团。

1969年,当美国实施“阿波罗”登月计划的时候,许多科学家都松了一口气,认为这次人类登月计划可以彻底解决关于月球起源问题的争论。然而,没有想到的是,“阿波罗”登月计划不但没有带回科学家预期的答案,而是带回了比登月以前更多的疑问。

目前,关于月球的起源有三种主流假说,一种是月球被捕获说;一种是地月同源说;一种是地球分裂说。但这三种假说到目前为止,都没有取得有力的证据。

月球被捕获说

所谓的月球被捕获说,指的是地球引力从天空中将经过的月球抓了过来,使月球从行星变成了地球的卫星。事情的经过大约是这样的:在宇宙产生的过程中,一小块宇宙尘埃团最后聚成了一颗小小的星球,它的名字叫月球。当然月球的老家是说不清楚的,也许在太阳系,也许在银河系,也许在宇宙深处的某一个地方。

月球一经形成,它就是一颗自由自在的星球,在茫茫的宇宙中沿着一条我们不知道的轨道,穿行于无数星系之间。有那么一年,月球来到了太阳系,在穿越太阳系时,发生了很大的麻烦。不知从哪里来的一股力量,将它拽了一把,于是月球的轨道发生了变化。拽了它一把的力量来自一颗蓝色的星球,于是它就成了人类生活中不可缺少的月亮

这个假说很浪漫,从表面上看似乎也有些道理。可惜的是,天文学家至今没有在太空观测中找到类似的捕获过程。所以,这个假说虽然美丽浪漫,但却引不起严肃科学家的热情。

因为这一假说从天体力学的角度看,有许多致命的弱点,同时在统计学上也站不住脚。难怪不少天体物理学家认为:地球捕获月球作为自己的卫星的可能性极小,甚至完全无此可能。

地球有能力将月球一把抓过来吗?好像不太可能。大家知道,月球的直径是地球直径的25%,有3476公里。以地球的质量和相应的引力,要在384400公里以外抓住这么大的月球,是毫无可能的。我们看一看宇宙中,其他星球和卫星之比就明白了。比如说,太阳系最大的卫星除月球之外就属木星的木卫三号最大,但它的直径也只有木星的1/7。显然,月球的块头太大了,如果考虑到当时月球穿行太阳与地球之间的速度,那么,地球要想在宇宙中抓住这么大的卫星,显然有一些力不从心。

另一方面,月球虽然停留在围绕地球运行的轨道上,但它离地球又出奇的远。在现在月球的轨道位置上,实际上,地球对它的引力影响远远没有太阳对它的引力影响大。单从引力的角度而言,月球被太阳抓过去的可能,要远远大于地球。

太阳系的木星屏障

还有一个情况。太阳系中有一个巨大行星,那就是木星,它的直径是143200公里,相当于地球的11.23倍,由于它的密度比地球要小,虽然体积是地球的1415倍,但质量只是地球的318倍,尽管如此,它也比地球大得太多,具有极为强大的引力。美国华盛顿的卡内基研究所,用计算机进行模拟试验的结果表明,木星的吸引力是地球的一个自然屏障,它将来自太阳系以外的天体吸向自己,使地球免遭巨型陨石的轰击。他们认为,如果没有木星这道屏障,地球遭外力撞击的可能性会比现在增加1000倍,大约每10万年一次。那样,地球就不会出现人类。1993年发生的彗星撞击木星事件,为这一观点提供了证据。

“SL9”是一颗彗星,它直径大约10公里,质量5000亿吨。科学家这样推测,这颗彗星在十几年前闯入太阳系时,被木星毫不客气地抓了过去,成了木星的一颗卫星。1992年,“SL9”接近木星最近点时,被强大的木星引力撕成21块碎片。这些碎片最大直径4000米,平均直径2000米,运行速度高达每小时16万公里。

1994年7月17日4时15分,“SL9”的第一块碎片,以每小时21万公里的速度撞向木星。木星在1000多公里的高空腾起了一朵蘑菇云,一个近2000公里的大火球在木星上空翻滚。10分钟以后,木星表面形成一个上万公里直径的暗斑。再以后的6天里,绵延500万公里的其他碎片先后撞击到木星表面。撞击发生以后,强大的带电粒子混合物,随着木星的旋转被抛向宇宙空间,形成了一股十分强大的无线电信号,横跨7亿公里的距离冲击着地球,即使是业余无线电爱好者都可以接收到。

专家们估计,撞击时,每块碎片释放的能量,原估计有10亿吨TNT当量,相当于10万颗投向广岛的原子弹,比目前最大的氢弹当量大出10000倍。实际上,直径2000米以上的碎片,撞击释放出来的能量相当于3亿—5亿颗广岛原子弹。如果没有木星,“SL9”也可能会闯进地球的引力范围。

这样看来,如果月球是太阳系以外偶然闯入的天体,那么,它很可能会被距地球7亿公里以外的木星捕获,而轮不上地球。

从地球上看月球,它的大小与太阳差不多,可实际上,两者的差别巨大。
从地球上看月球,它的大小与太阳差不多,可实际上,两者的差别巨大。(图片来源:Adobe Stock)

天文学的事故

从地球上看月球,它的大小与太阳差不多,可实际上,两者的差别巨大。造成这种错觉的,是距离的奇特安排,月球的直径3476公里,而太阳的直径是139.2万公里,也就是说,太阳的直径是月球的400倍。另一方面,地球到太阳的距离是14960万公里,而地球到月球的距离只有384400公里,令人难以置信的是,月球到地球的距离刚好是地球到太阳距离的1/400,所以,从地球看上去,月球和太阳的大小差不多。这样,月球就刚好处在可以发生日全食的位置上,月球不大不小,刚好可以准确的与太阳重合。

天文学说这种奇特的现象称之为“天文学的事故”,因为这用天文学原理是无法解释的。如果月球真是被地球“俘获”的话,那么,这种神奇的距离安排,也太让人吃惊了,正如有些科学家指出的那样,“就算是偶然发生的,也未免过于离奇了”。

天文学家洛希研究推导出一条天体力学定律——“洛希极限”理论,即卫星围绕行星旋转是由于不断受到行星强大引力的吸引所致,离行星越近,这种引力也就越大,近到超过这条极限时,卫星就会被行星的引力撕碎、摧毁,像“SL9”彗星一样,但如果超出了这条极限,卫星就会挣脱行星的引力飞去。也就是说,“洛希极限”就是卫星被行星引力吸引,又不会被引力“撕碎”的安全极限距离。可奇怪的是,假如俘获说是正确的话,考虑到月球当初的飞行速度和被吸引后的惯性冲击力,月球当初飞跃地球的轨道应该比现在低得多,早已超出了“洛希极限”。

运用电子计算机控制宇宙飞船飞行姿态及速度的专家普遍认为:月球要靠近地球,又不至于与地球迎头相撞,还要在地球轨道上运行,实际上是不可能的。言下之意,除非月球也有一套类似电子计算机的控制系统。科学家沃尔特‧萨里班说:“天体力学可以计算出在引力相互作用下天体运行的情况,但对月球如何来自远方,被地球引力俘获,跃上地球轨道……却无能为力。”

月球的正圆形轨道

现在月球绕地球旋转的轨道几乎是一个正圆形。星际间自然运行的星球速度大得惊人,一般的星球可以达到每秒几十甚至上百公里的速度。比如,“SL9”彗星的速度是每秒44公里,太阳目前的运行速度是每秒30公里。如果月球是俘获的话,那么地球俘获这么大个头卫星的空间十分狭窄,这就要求被俘获的星球以适当的速度、适当的角度,十分精确地进入这条狭窄的空间。如果角度过小,它将穿透引力范围,消失在茫茫的宇宙之中;如果角度过大,它就会一头撞向地球,彻底毁灭自己和地球。这是一个极为困难的动作,它要求相当的精密、准确,这与“阿波罗”飞船太空飞行一样,在飞船接近月球时,为了将飞船送人月球轨道,就必须重新启动火箭发动机,调整飞船的速度和飞行姿态,这一切都必须借助高精密的电子计算机来完成。

即使月球误打误撞进了这条轨道,根据引力的规律,它也应该沿一条扁形或椭圆形轨道运行,而实在不应该像现在这样沿一条近圆形的轨道运行。

根据传统的科学理论,月球作为地球的卫星,在遥远的年代里比现在要离地球远得多,因为根据物理学的法则,一切卫星都以螺旋线缓慢地向它们环绕运行的行星表面靠近,这是因为卫星不断受到向下的吸引力所至,越是小的卫星,其靠拢的速度也就越大。然而,十分奇怪的是,现代天文学研究发现,目前月球不是向地球靠拢,而是正在远离地球而去,这种情况并非发生在今天,早在3000多年以前,人类有日食记载开始就是如此。虽然月球每年升高的幅度很小,但的确在升高、远离,这与传统的物理学法则完全是背道而驰。

月球的存在令科学家大惑不解

月球是如何来到地球,如何进入现在这条轨道,实在令科学家大惑不解。它存在那样多的偶然和巧合,使许多科学家认为:从自然状态去解释月球的存在,几乎是无法解释的。

著名的美国科学家威廉‧罗伊‧谢尔顿在《征服月球》一书中写到:“为了将月球维持在现在的轨道上,有某种因素使月球就范是重要的,因为‘阿波罗’宇宙飞船在距离地面150公里的轨道上,围绕地球飞行,如果要90分钟旋转一圈的话,它(月球)就必须每小时飞行2.9万公里。与此同时,某种因素也必须准确的让月球以一定的高度和运行速度飞行。只要保持一定的方向和速度,它就不会偏离地球轨道。看一下人类当初如何使第一颗人造卫星进入轨道就明白了,不过,人造卫星虽然要保持一定的速度、高度和方向,由于它不会偏离轨道,所以不见得一定要微妙的地心引力与离心力来保持平衡。”

谢尔顿还指出:“过去在讨论月球起源问题时,科学家们几乎费尽了心机,但问题依旧是问题。他们对月球准确地选择了这么一条轨道感到无法理解。肯定存在某种因素,它使月球以现在的高度和速度运行。”

谢尔顿在书中反复提到的“某种因素”是什么呢?除非用某种智慧的方法将月球送人现在的轨道,否则,一切的疑问依旧是疑问。在这种背景下,前苏联的科学家提出了“月球—宇宙飞船”的假说,月球的众多偶然性和巧合在这一假说下统一了起来,并反过来作为这一假说的证据。

(待续)



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