導(dǎo)語(yǔ)

月球是地球的衛(wèi)星，也是我們最熟悉的天體之一。人們常把月亮和太陽(yáng)并列談?wù)摚珒烧咧g的“地位”差距不是一星半點(diǎn)。月球繞著地球旋轉(zhuǎn)，而地球繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，三者之間有明顯的等級(jí)關(guān)系，太陽(yáng)和月亮之間的體積差就更加巨大了。

月亮本身是一顆巖石星體，并不會(huì)發(fā)光，我們?cè)谕砩峡吹降脑鹿鈦?lái)自月亮對(duì)太陽(yáng)光的反射，因此幾乎沒(méi)有熱量。這樣的特性無(wú)疑在客觀上為我們探索月球提供了條件，至少相對(duì)于那些高溫或者是氣體星球來(lái)說(shuō)是這樣。

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20世紀(jì)，人類(lèi)開(kāi)始了自己的太空探索之旅。蘇聯(lián)在1957年10月4日發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星——“人造地球衛(wèi)星1號(hào)”。

在蘇聯(lián)完成了這次偉大突破之后，美國(guó)自然是不甘心輸給這位最大的對(duì)手，于是也開(kāi)始了自己的航天探索之路。

但是蘇聯(lián)在早期的速度一直壓過(guò)美國(guó)一頭，不光是第一顆人造衛(wèi)星，第一位宇航員也會(huì)也是由蘇聯(lián)首先送上太空。于是美國(guó)干脆提出了“阿波羅計(jì)劃”，宣布要在十年之內(nèi)將宇航員送上月球。

人類(lèi)的月球探索

面對(duì)月球這樣一顆近在咫尺的星球，人類(lèi)不僅希望能夠在上面探索到關(guān)于宇宙的各種知識(shí)，還有相對(duì)來(lái)說(shuō)更加功利的想法，那就是能夠建設(shè)和改造月球。

在上個(gè)世紀(jì)有不少和月球移民有關(guān)的科幻作品，可以看出那個(gè)時(shí)期的人們對(duì)此相當(dāng)狂熱，而美國(guó)進(jìn)行登月行動(dòng)也有重要的政治意義，如果能夠搶先在月球上進(jìn)行殖民，那么也會(huì)在政治上獲得更多優(yōu)勢(shì)。于是，全美國(guó)上下都狂熱地投入到了這場(chǎng)登月行動(dòng)中。

在前期發(fā)射了不少火箭和探測(cè)器之后，美國(guó)大致掌握了關(guān)于宇航員月球登陸所需要的一系列注意事項(xiàng)，進(jìn)行了緊張的準(zhǔn)備，最終將“阿波羅11號(hào)”飛船送上了月球。

“阿波羅11號(hào) ”于7月20日正式登陸月球，搭載的三個(gè)宇航員分別是阿姆斯特朗、奧爾德林和科林斯，其中阿姆斯特朗和奧爾德林先后登上月球，而科林斯留在飛船內(nèi)進(jìn)行指揮。

第一個(gè)登上月球的阿姆斯特朗說(shuō)：“我的一小步，人類(lèi)的一大步”，至今都廣為傳頌。

在“阿波羅11號(hào)”成功登上月球之后，美國(guó)的月球探索并沒(méi)有告一段落。在“阿波羅計(jì)劃”進(jìn)行期間，美國(guó)總共將11位宇航員送上了月球，采集了大量月球土壤、標(biāo)本進(jìn)行研究。

但由于登月對(duì)于金錢(qián)和人力的消耗十分驚人，美國(guó)最終在發(fā)射了“阿波羅17號(hào)”之后終止了這個(gè)計(jì)劃，而這一批美國(guó)宇航員成為了迄今為止登上月球的所有人類(lèi)。如今，人類(lèi)對(duì)月球的探索并沒(méi)有停止，比如我國(guó)此前就成功發(fā)射了月球探測(cè)車(chē)。

月球上的一天是多久？

人類(lèi)誕生于地球，并且有史以來(lái)就生活在這顆星球上，我們的概念、語(yǔ)言都來(lái)自于地球。比如我們所說(shuō)的“一天”，是太陽(yáng)東升西落的一次輪回，來(lái)自于我們判斷時(shí)間變化的本能。目前我們使用的計(jì)時(shí)單位中一天是24個(gè)小時(shí)，基本上是地球自轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間。

如果按照更準(zhǔn)確的測(cè)算，應(yīng)該是23小時(shí)56分04秒，我們?yōu)榱耸褂梅奖愣×私浦?。因此如果以太?yáng)升起又落下的輪回時(shí)間計(jì)算，別的太陽(yáng)系星球自轉(zhuǎn)時(shí)間不同，其“一天”的時(shí)間長(zhǎng)短也不同。

在著名的童話(huà)故事《小王子》中，主角小王子住在自己的小星球上，這顆星球每天可以看到44次日落。這里的“一天”是指地球的時(shí)間長(zhǎng)度，也就是說(shuō)這顆星球的自轉(zhuǎn)速度會(huì)比地球快上44倍。

當(dāng)然，童話(huà)故事并不能當(dāng)真，但很多人也形成了“星球越小，運(yùn)動(dòng)速度越快”的觀念。月球比地球小得多，那么是不是宇航員在月球上待一個(gè)“月球一天”也更快呢？

科學(xué)家給出的答案可能出乎你的意料，甚至和你的猜測(cè)剛好相反，月球上的一天換算成地球時(shí)間大約是27.32166個(gè)地球日，也就是接近一個(gè)月的時(shí)間。

為什么月球的自轉(zhuǎn)這么慢？

在我們進(jìn)行月球自轉(zhuǎn)時(shí)間的探索時(shí)，首先來(lái)看看月球的運(yùn)行原理。正如同地球受到太陽(yáng)的引力公轉(zhuǎn)，受到自身離心力自轉(zhuǎn)一樣，月球受到地球的引力繞著地球飛行，而又受到自身的離心力作用，不會(huì)徑直向地球飛過(guò)來(lái)。

在這兩種力的作用下，月球在繞地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)也進(jìn)行著自轉(zhuǎn)。由于潮汐效應(yīng)的作用，所以月球公轉(zhuǎn)的時(shí)間剛好是一個(gè)恒星月，地球上的人無(wú)法看見(jiàn)月球的暗面。

月球暗面大約占月亮表面積的41%左右，由于月球暗面基本沒(méi)有被人類(lèi)觀測(cè)過(guò)，因此也成為了人類(lèi)進(jìn)行月球探索的重點(diǎn)。

月球之所以能夠幾乎和地球同步自轉(zhuǎn)，主要是因?yàn)榈厍驅(qū)τ谠虑虻奈^(guò)大，產(chǎn)生了“潮汐鎖定”現(xiàn)象，讓月球和地球可以時(shí)刻保持同步，這樣的現(xiàn)象并不只是地球和月球之間有，是行星和衛(wèi)星之間一種很普遍的現(xiàn)象。

這樣的鎖定和距離，不光讓地球影響著月球，月球也在時(shí)時(shí)刻刻影響著地球。比如住在海邊的人們?cè)跁?huì)注意到每天海水的潮漲潮落，這就是月球引力引起的。

在大自然中，受到月球引力的例子還很多，不光是海水，我們所居住的巖石圈本身也會(huì)受到月球引力的影響，每天會(huì)漲落60厘米左右。

同時(shí)，動(dòng)物的情緒、生理也會(huì)在白天夜晚、每月不同的月相時(shí)有著微妙的變化，這不光是溫度、光照引起的。

不少生物學(xué)家現(xiàn)在就在研究這方面對(duì)于人類(lèi)的影響，希望可以更好地理解和利用天體變化，為人類(lèi)未來(lái)的發(fā)展提供更多機(jī)遇，發(fā)現(xiàn)大自然運(yùn)行的奧秘。

由于月球上的一天是一個(gè)恒星月，那么只要在月球上待個(gè)12“天”，在地球上就是一年的時(shí)間，這對(duì)于人類(lèi)的月球探索來(lái)說(shuō)無(wú)疑有很大影響，因?yàn)槲覀兊纳眢w是在24小時(shí)一個(gè)晝夜交替的前提下誕生的，如果將來(lái)要在月球上生活，那么除了要模擬地球的大氣、引力和溫度之外，還需不需要模擬晝夜交替？

在別的星球上生活，不同自轉(zhuǎn)速度和異星引力對(duì)人體和其他動(dòng)植物又有什么影響？這些都是我們需要在以后解決的問(wèn)題，人類(lèi)對(duì)于月球的探索才剛剛開(kāi)了一個(gè)頭。

太陽(yáng)系其他行星的自轉(zhuǎn)

除了地球之外，太陽(yáng)系中還有不少行星，那么這些行星的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度有些什么不同呢？

一顆行星的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)速度，不光會(huì)受到自身質(zhì)量、大小的影響，還會(huì)受到離太陽(yáng)遠(yuǎn)近程度、四周其他星體的引力吸引等等因素影響。

水星是離太陽(yáng)最近的一顆行星，它和太陽(yáng)之間有著與地球和月球之間類(lèi)似的“潮汐鎖定”，因此其自轉(zhuǎn)周期是58.6個(gè)地球日，公轉(zhuǎn)是88.6個(gè)地球日，大約是2:3的比例。

而金星公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的時(shí)間就要長(zhǎng)得多了，其自轉(zhuǎn)是243個(gè)地球日，公轉(zhuǎn)是225個(gè)地球日，在這顆星球上“天”和“年”的長(zhǎng)度概念似乎已經(jīng)不管用了。

而太陽(yáng)系中和地球環(huán)境最相似、最有可能存在生命的行星是火星，這顆星球的自轉(zhuǎn)周期是24小時(shí)37分鐘，公轉(zhuǎn)周期是687個(gè)地球日，晝夜交替速度基本不變，而一年的長(zhǎng)度翻了一番，這樣情況對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，似乎是可以接受的。

因此有不少研究者認(rèn)為，相對(duì)于月球來(lái)說(shuō)，火星才是人類(lèi)進(jìn)行太空移民的最佳選擇。接下來(lái)是木星，這顆氣體行星有著驚人的自轉(zhuǎn)速度和極為緩慢的公轉(zhuǎn)速度，前者是9小時(shí)50分鐘，后者是4325.25個(gè)地球日；

最令人驚訝的是土星，自轉(zhuǎn)周期是10小時(shí)37分鐘，公轉(zhuǎn)周期是10741.95個(gè)地球日，也許和它自身的龐大體積有關(guān)系。

至于天王星和海王星都是遠(yuǎn)日行星，這意味著它們離太陽(yáng)的距離遠(yuǎn)得驚人，其公轉(zhuǎn)周期自然極其漫長(zhǎng)。這兩顆行星的自轉(zhuǎn)周期都在20小時(shí)以下，但公轉(zhuǎn)周期一個(gè)是30660個(gè)地球日，一個(gè)是60225個(gè)地球日。

冥王星曾經(jīng)是太陽(yáng)系行星之一，但由于自身的體積很小，周?chē)钟蓄?lèi)似大小的星體，在2006年就已經(jīng)被降格為矮行星。冥王星有一顆和它體積相近的衛(wèi)星“卡戎”，二者之間互相形成了“潮汐鎖定”關(guān)系。冥王星的自轉(zhuǎn)周期約為147小時(shí)17分，公轉(zhuǎn)周期約為248年，也就是接近9萬(wàn)天。

結(jié)語(yǔ)

人們對(duì)于月球的探索都還在初級(jí)階段，對(duì)于太陽(yáng)系、銀河系乃至于宇宙就更不用說(shuō)了，目前只能是稱(chēng)為剛剛有了一定認(rèn)識(shí)。不過(guò)人類(lèi)的種群還在繼續(xù)延續(xù)下去，我們對(duì)于宇宙的探索也永無(wú)止境。

就像古代傳說(shuō)中“愚公移山”的故事一樣，只要人們能夠?qū)Τ种院?，那么未?lái)解開(kāi)宇宙的奧秘也不是完全沒(méi)有可能。

比如我們國(guó)家在發(fā)展的過(guò)程中就格外注重航天事業(yè)發(fā)展，目前往月球和火星上都發(fā)射了探測(cè)車(chē)，相信在將來(lái)也會(huì)將宇航員送上這些星球，讓中國(guó)能夠在天文學(xué)研究上得到更多發(fā)展。