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月球之謎(1):來源神祕的天體(組圖)

2020-10-01 06:00 桌面版 简体 0
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月球是一個神祕的天體,有許多令科學家不解的謎團。
月球是一個神祕的天體,有許多令科學家不解的謎團。(圖片來源:Adobe Stock)

月球是一個神祕的天體,有許多令科學家不解的謎團。例如,月球背面的環形山密密麻麻,而正面卻平坦如鏡;環形山不論大小深淺都一樣;月球好像是中空的;月球不像一個自然天體,而更像一個人造天體。

月球起源的爭議

科學家眼中月球的起源,仍不是最後的定論,只是一個科學的假設而已。到目前為止,關於月球的起源,一直是科學家爭論的熱點。可是,100多年過去了,月球的起源依舊是解不開的謎團。

1969年,當美國實施「阿波羅」登月計畫的時候,許多科學家都鬆了一口氣,認為這次人類登月計畫可以徹底解決關於月球起源問題的爭論。然而,沒有想到的是,「阿波羅」登月計畫不但沒有帶回科學家預期的答案,而是帶回了比登月以前更多的疑問。

目前,關於月球的起源有三種主流假說,一種是月球被捕獲說;一種是地月同源說;一種是地球分裂說。但這三種假說到目前為止,都沒有取得有力的證據。

月球被捕獲說

所謂的月球被捕獲說,指的是地球引力從天空中將經過的月球抓了過來,使月球從行星變成了地球的衛星。事情的經過大約是這樣的:在宇宙產生的過程中,一小塊宇宙塵埃團最後聚成了一顆小小的星球,它的名字叫月球。當然月球的老家是說不清楚的,也許在太陽系,也許在銀河系,也許在宇宙深處的某一個地方。

月球一經形成,它就是一顆自由自在的星球,在茫茫的宇宙中沿著一條我們不知道的軌道,穿行於無數星系之間。有那麼一年,月球來到了太陽系,在穿越太陽系時,發生了很大的麻煩。不知從哪裡來的一股力量,將它拽了一把,於是月球的軌道發生了變化。拽了它一把的力量來自一顆藍色的星球,於是它就成了人類生活中不可缺少的月亮

這個假說很浪漫,從表面上看似乎也有些道理。可惜的是,天文學家至今沒有在太空觀測中找到類似的捕獲過程。所以,這個假說雖然美麗浪漫,但卻引不起嚴肅科學家的熱情。

因為這一假說從天體力學的角度看,有許多致命的弱點,同時在統計學上也站不住腳。難怪不少天體物理學家認為:地球捕獲月球作為自己的衛星的可能性極小,甚至完全無此可能。

地球有能力將月球一把抓過來嗎?好像不太可能。大家知道,月球的直徑是地球直徑的25%,有3476公里。以地球的質量和相應的引力,要在384400公里以外抓住這麼大的月球,是毫無可能的。我們看一看宇宙中,其他星球和衛星之比就明白了。比如說,太陽系最大的衛星除月球之外就屬木星的木衛三號最大,但它的直徑也只有木星的1/7。顯然,月球的塊頭太大了,如果考慮到當時月球穿行太陽與地球之間的速度,那麼,地球要想在宇宙中抓住這麼大的衛星,顯然有一些力不從心。

另一方面,月球雖然停留在圍繞地球運行的軌道上,但它離地球又出奇的遠。在現在月球的軌道位置上,實際上,地球對它的引力影響遠遠沒有太陽對它的引力影響大。單從引力的角度而言,月球被太陽抓過去的可能,要遠遠大於地球。

太陽系的木星屏障

還有一個情況。太陽系中有一個巨大行星,那就是木星,它的直徑是143200公里,相當於地球的11.23倍,由於它的密度比地球要小,雖然體積是地球的1415倍,但質量只是地球的318倍,儘管如此,它也比地球大得太多,具有極為強大的引力。美國華盛頓的卡內基研究所,用計算機進行模擬試驗的結果表明,木星的吸引力是地球的一個自然屏障,它將來自太陽系以外的天體吸向自己,使地球免遭巨型隕石的轟擊。他們認為,如果沒有木星這道屏障,地球遭外力撞擊的可能性會比現在增加1000倍,大約每10萬年一次。那樣,地球就不會出現人類。1993年發生的彗星撞擊木星事件,為這一觀點提供了證據。

「SL9」是一顆彗星,它直徑大約10公里,質量5000億噸。科學家這樣推測,這顆彗星在十幾年前闖入太陽系時,被木星毫不客氣地抓了過去,成了木星的一顆衛星。1992年,「SL9」接近木星最近點時,被強大的木星引力撕成21塊碎片。這些碎片最大直徑4000米,平均直徑2000米,運行速度高達每小時16萬公里。

1994年7月17日4時15分,「SL9」的第一塊碎片,以每小時21萬公里的速度撞向木星。木星在1000多公里的高空騰起了一朵蘑菇雲,一個近2000公里的大火球在木星上空翻滾。10分鐘以後,木星表面形成一個上萬公里直徑的暗斑。再以後的6天裡,綿延500萬公里的其他碎片先後撞擊到木星表面。撞擊發生以後,強大的帶電粒子混合物,隨著木星的旋轉被拋向宇宙空間,形成了一股十分強大的無線電信號,橫跨7億公里的距離衝擊著地球,即使是業餘無線電愛好者都可以接收到。

專家們估計,撞擊時,每塊碎片釋放的能量,原估計有10億噸TNT當量,相當於10萬顆投向廣島的原子彈,比目前最大的氫彈當量大出10000倍。實際上,直徑2000米以上的碎片,撞擊釋放出來的能量相當於3億—5億顆廣島原子彈。如果沒有木星,「SL9」也可能會闖進地球的引力範圍。

這樣看來,如果月球是太陽系以外偶然闖入的天體,那麼,它很可能會被距地球7億公里以外的木星捕獲,而輪不上地球。

從地球上看月球,它的大小與太陽差不多,可實際上,兩者的差別巨大。
從地球上看月球,它的大小與太陽差不多,可實際上,兩者的差別巨大。(圖片來源:Adobe Stock)

天文學的事故

從地球上看月球,它的大小與太陽差不多,可實際上,兩者的差別巨大。造成這種錯覺的,是距離的奇特安排,月球的直徑3476公里,而太陽的直徑是139.2萬公里,也就是說,太陽的直徑是月球的400倍。另一方面,地球到太陽的距離是14960萬公里,而地球到月球的距離只有384400公里,令人難以置信的是,月球到地球的距離剛好是地球到太陽距離的1/400,所以,從地球看上去,月球和太陽的大小差不多。這樣,月球就剛好處在可以發生日全食的位置上,月球不大不小,剛好可以準確的與太陽重合。

天文學說這種奇特的現象稱之為「天文學的事故」,因為這用天文學原理是無法解釋的。如果月球真是被地球「俘獲」的話,那麼,這種神奇的距離安排,也太讓人吃驚了,正如有些科學家指出的那樣,「就算是偶然發生的,也未免過於離奇了」。

天文學家洛希研究推導出一條天體力學定律——「洛希極限」理論,即衛星圍繞行星旋轉是由於不斷受到行星強大引力的吸引所致,離行星越近,這種引力也就越大,近到超過這條極限時,衛星就會被行星的引力撕碎、摧毀,像「SL9」彗星一樣,但如果超出了這條極限,衛星就會掙脫行星的引力飛去。也就是說,「洛希極限」就是衛星被行星引力吸引,又不會被引力「撕碎」的安全極限距離。可奇怪的是,假如俘獲說是正確的話,考慮到月球當初的飛行速度和被吸引後的慣性衝擊力,月球當初飛躍地球的軌道應該比現在低得多,早已超出了「洛希極限」。

運用電子計算機控制宇宙飛船飛行姿態及速度的專家普遍認為:月球要靠近地球,又不至於與地球迎頭相撞,還要在地球軌道上運行,實際上是不可能的。言下之意,除非月球也有一套類似電子計算機的控制系統。科學家沃爾特‧薩裡班說:「天體力學可以計算出在引力相互作用下天體運行的情況,但對月球如何來自遠方,被地球引力俘獲,躍上地球軌道……卻無能為力。」

月球的正圓形軌道

現在月球繞地球旋轉的軌道幾乎是一個正圓形。星際間自然運行的星球速度大得驚人,一般的星球可以達到每秒幾十甚至上百公里的速度。比如,「SL9」彗星的速度是每秒44公里,太陽目前的運行速度是每秒30公里。如果月球是俘獲的話,那麼地球俘獲這麼大個頭衛星的空間十分狹窄,這就要求被俘獲的星球以適當的速度、適當的角度,十分精確地進入這條狹窄的空間。如果角度過小,它將穿透引力範圍,消失在茫茫的宇宙之中;如果角度過大,它就會一頭撞向地球,徹底毀滅自己和地球。這是一個極為困難的動作,它要求相當的精密、準確,這與「阿波羅」飛船太空飛行一樣,在飛船接近月球時,為了將飛船送人月球軌道,就必須重新啟動火箭發動機,調整飛船的速度和飛行姿態,這一切都必須借助高精密的電子計算機來完成。

即使月球誤打誤撞進了這條軌道,根據引力的規律,它也應該沿一條扁形或橢圓形軌道運行,而實在不應該像現在這樣沿一條近圓形的軌道運行。

根據傳統的科學理論,月球作為地球的衛星,在遙遠的年代裡比現在要離地球遠得多,因為根據物理學的法則,一切衛星都以螺旋線緩慢地向它們環繞運行的行星表面靠近,這是因為衛星不斷受到向下的吸引力所至,越是小的衛星,其靠攏的速度也就越大。然而,十分奇怪的是,現代天文學研究發現,目前月球不是向地球靠攏,而是正在遠離地球而去,這種情況並非發生在今天,早在3000多年以前,人類有日食記載開始就是如此。雖然月球每年升高的幅度很小,但的確在升高、遠離,這與傳統的物理學法則完全是背道而馳。

月球的存在令科學家大惑不解

月球是如何來到地球,如何進入現在這條軌道,實在令科學家大惑不解。它存在那樣多的偶然和巧合,使許多科學家認為:從自然狀態去解釋月球的存在,幾乎是無法解釋的。

著名的美國科學家威廉‧羅伊‧謝爾頓在《征服月球》一書中寫到:「為了將月球維持在現在的軌道上,有某種因素使月球就範是重要的,因為『阿波羅』宇宙飛船在距離地面150公里的軌道上,圍繞地球飛行,如果要90分鐘旋轉一圈的話,它(月球)就必須每小時飛行2.9萬公里。與此同時,某種因素也必須準確的讓月球以一定的高度和運行速度飛行。只要保持一定的方向和速度,它就不會偏離地球軌道。看一下人類當初如何使第一顆人造衛星進入軌道就明白了,不過,人造衛星雖然要保持一定的速度、高度和方向,由於它不會偏離軌道,所以不見得一定要微妙的地心引力與離心力來保持平衡。」

謝爾頓還指出:「過去在討論月球起源問題時,科學家們幾乎費盡了心機,但問題依舊是問題。他們對月球準確地選擇了這麼一條軌道感到無法理解。肯定存在某種因素,它使月球以現在的高度和速度運行。」

謝爾頓在書中反覆提到的「某種因素」是什麼呢?除非用某種智慧的方法將月球送人現在的軌道,否則,一切的疑問依舊是疑問。在這種背景下,前蘇聯的科學家提出了「月球—宇宙飛船」的假說,月球的眾多偶然性和巧合在這一假說下統一了起來,並反過來作為這一假說的證據。

(待續)


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