我國唐代偉大詩人李白有一句著名的詩:“小時不識月,呼作白玉盤”,在地球上的普通人看來,月亮永遠是皎潔、美麗的,它有着奇妙的陰晴圓缺,散發着不刺眼的光亮,成為我們在黑夜中能夠看到的最明顯的天體。
在我們對于天文學有一個基本的認知之前,我們并不知道月亮到底是怎樣的“物體”,甚至還會想象上面住着神仙,長着桂花樹。對于人類來說,月亮的規律變化是我們計時的重要參照物,幾乎每一種文化裡都以月相來計時。在近代的天文學發展之後,我們也明白了月球是一顆怎樣的天體,而那些陰晴圓缺又是怎麼誕生的。

和我們想象中的“廣寒宮”不同,在除去了太陽光的反射,在近距離觀察月球之後我們會發現,月球并不皎潔,也不光滑,它是一顆坑坑窪窪的、充滿了塵土的灰色星球,上面看不到任何富有生機的事物。為什麼我們的月球會是這樣?
人們對于它有了更多的猜測,從月球的起源到月球是否有生命,我們想要探索的方面實在是太多了。在人類能夠來到地球之外的時候,人們想到的也是能不能到月球上去看一看,這顆陪伴了我們數十億年的衛星到底是什麼樣子?于是就有了一系列的探月活動,中國也不例外。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">人們對于月球的探索</h1>
月球是地球唯一的衛星,曆來都有很多關于這顆星球誕生的猜測。一些人認為月球在太陽系誕生的時候就已經陪伴在地球身邊,還有一些人認為月球是原始的地球經過了小行星撞擊之後飛出的碎片形成的,原本是地球的一部分。
但不管怎麼說,月球都是我們最為親密的夥伴,沒有月球對于大自然的影響,地球環境是不是現在這個樣子,甚至會不會産生生命都是一個未知數。由于月球被地球的引力牢牢禁锢,是以産生了“潮汐鎖定”,永遠隻有一個面朝向地球,我們數萬年來一直對月球背面一無所知。
上世紀中期之後,人類開始了自己的太空探索之旅,其中一個重要的項目就是對于月球的探索。當時的蘇聯和美國是世界上兩個超級大國,同時也在進行各方面的競争。美國為了壓制蘇聯,從上世紀60年代開始展開了“阿波羅計劃”,将宇航員成功送上了月球。
而蘇聯始終都沒能夠達到這個目标,隻是往月球上發射了一系列探測器。在這個過程中,兩個國家取回了大量的月壤标本,為人類研究月球結構、演變等提供了重要的依據。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">中國的探月工程</h1>
相較于美國、蘇聯這樣的大國,我國的航天事業起步較晚、基礎較差,是以需要比别人付出更多的時間和努力才能夠迎頭趕上,這是曾經的積貧積弱給我們帶來的教訓。好在中國人從來不會被艱難的境況所打倒,我們的奮鬥最終結出了甘美的果實。
如今的中國已經是世界上航天事業最發達的國家之一,在載人航天、對外探索方面都有偉大的成就。既然發誓要成為一個航天強國,那麼就必然要去往其他的星球,是以我們也展開了自己的探月工程。
在經過了“嫦娥一号”到“嫦娥四号”打下的基礎之後,“嫦娥五号”于2020年11月24日成功發射,并于12月17日攜帶着采集的月球樣品順利回到了地球。我國的“嫦娥三号”和“嫦娥四号”衛星都成功在月球上着陸,其中“嫦娥四号”還是第一次在月球背面實作軟着陸的人類造物,是人類的一大壯舉。
最新一次的“嫦娥五号”也是一次巨大的進步,我們成為了繼美國和蘇聯之後第三個獨立完成月面采樣的國家。在拿到月壤樣本之後,我國的科學家們馬上投入了緊鑼密鼓的研究當中,目标是從“嫦娥五号”帶回的月壤樣本中發現更多關于月球的秘密。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">從“嫦娥五号”帶回的月球樣品中發現了什麼?</h1>
相信大多數人對于月球土壤最為好奇的地方在于,月球上究竟有沒有生命,月球上又能不能種菜?關于這個問題,研究者們很早就給出了回答:在月球土壤裡沒有發現任何有機物質,也就是說月球上既沒有任何生命,也沒有辦法種植植物。
盡管這個消息本身是讓人失望的,但是研究者們要做的事情還遠遠沒有結束。在取回樣本的這一年多時間裡,科學家們一直在對這些樣本進行分析,試圖從中找到一些關于月球曆史和演化的關鍵性證據。
盡管中國科學院僅拿到了5克的月壤樣品,但是在這5克樣品的研究中,我們還是獲得了重要的發現。此前中科院就釋出了對于月球樣品的研究結果,科學家們對于其中的月海玄武岩進行了仔細的研究,發現這些玄武岩能夠重新整理我們對于月球演化的傳統認知。
首先我們需要知道,玄武岩是一種火山爆發之後的形成的岩石,但是現在的月球完全是一片“死寂”,沒有任何的岩漿活動了。那麼這個狀況究竟是什麼時候發生的呢?月球停止活動的确切時間點到底在哪裡?
是以,這次“嫦娥五号”選擇在“月海”着陸并采集樣本。“月海”是月球上一片看起來十分“暗淡”的區域,其實并不是因為像大海一樣裡面有水,而是因為這裡主要是岩漿活動形成的玄武岩構成的區域。
在拿到這裡的樣本之後,我國科學家通過提取其中的富鈾礦物,采用了鈾-鉛定年技術,确定了這些玄武岩究竟是來自什麼時間段。結果是,這些玄武岩來自于20億年前左右。原本人們的理論是,月球的岩漿活動大約結束于28億年前,這一結果被重新整理了,因為月球在這之後8億年還有岩漿活動。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">驚人的發現</h1>
在确定了這些玄武岩形成的年份之後,另一個問題又擺在了科學家們面前:這些玄武岩,也就是月球晚期的岩漿活動到底是什麼原因引起的?
此前國際學界一直對此争論不休,一些人認為月球晚期岩漿活動是月球的月幔部分有着大量的放射性元素,這些放射性元素釋放出了熱量;另一些人則認為,月球晚期岩漿活動是因為月幔部分富含水,能夠降低岩漿的熔點。這一次我們在月球玄武岩樣本中找到了大量“克裡普物質”,也就是“不相容元素”,它主要由鉀、稀土、磷等礦物組成,科學家們認為這是岩漿運動的标志。
那麼,這是不是代表月球晚期的岩漿運動正是放射性元素釋放能量引起的呢?中國科學家們否認了這一點。因為他們在對于月球樣本的研究中發現,這些“克裡普物質”并不是在岩漿活動的當時就存在的,也不是最初形成這裡玄武岩的物質,而是在玄武岩形成之後的漫長歲月裡,由地表的殘餘礦物富集而來。
這就有充分的證據可以說明,月球晚期的岩漿活動并不是放射元素造成的。那麼,是不是代表月球晚期的岩漿活動就一定是在月幔富含的水降低了熔點造成的?
<h1 class="pgc-h-arrow-right">月球上有水嗎?</h1>
如果事情真的是這樣,那麼月幔的部分是不是含有大量的水?我們能不能夠在未來對這些水進行利用呢?然而我國科學家們卻給出了一個令人失望的答案,那就是現在的月球是相當幹燥的。
通過對于月球樣本的研究,我們發現其中含有的水分子數量極其稀少,每克月壤中大約隻有1~5微克,可以說幾乎是不含水,也就是說整個月幔源區都十分幹燥。這一發現可以證明,月球晚期的岩漿活動并不是因為月幔富含水造成的,也就是說往常的兩個猜想都被推翻了。
盡管這個結果并不符合人們的“預想”,但是對于學界來說未嘗不是一種好事。如果沒有我們對于月壤的采樣和研究,那麼學界有可能依然對着兩個錯誤的方向繼續研究下去。
我國的研究無疑給月球演化的研究提供了全新的方向,讓我們能夠得到更新的知識,在未來能夠繼續研究這顆星球。這還隻是初步研究的結果,相信在之後還能夠繼續獲得更多關于月球的奧秘,說不定還能夠徹底揭開關于月球形成和發展的秘密。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">結語</h1>
盡管月球上并不富含有機物質,也幾乎沒有水,但這回并不代表月球對于我們來說“沒有意義”。月球富含礦物,而且不管是重力、氣候還是距離都十分适宜,我們未來很有可能能夠去到月球上采礦,來解決我們地球資源緊缺的情況,這對于整個人類來說都是一件好事。
此外,月球還能夠作為我們去往更加遙遠的深空的第一站,在這裡建設一個全人類共同的航天基地,是我們未來很有可能辦到的事情。
在對月球進行開發之前,很明顯需要先做好充分的準備,比如對于這顆衛星産生更多的了解。是以,我們還需要在接下來的時間裡繼續研究月球才行。當然,中國人不會隻滿足于使用探測器采樣,我們在未來還會完成載人登月的目标,讓我們的對于月球的了解更深一層。
相信在不久之後,中國就可以成為第二個讓宇航員登上月球的國家,完成中國人千萬年以來的“登月”夢想,古詩中的“欲上青天攬明月”,将會在這一代實作。