在科幻小說中，月球背面是一個神秘的地方，飽藏秘密。而在2019年，嫦娥四號攜玉兔二號登陸月球背面，中國成為第一個也是目前唯一一個探測器成功著陸并探索月球背面的國家。
相對于已經(jīng)有超過二十多處人類登月痕跡的月球正面，月球蕭索荒涼的另一面逐漸被揭開神秘面紗。沒有使人類對月球背面的神秘幻想失望的是，嫦娥四號和玉兔二號在月球背面的發(fā)現(xiàn)不僅讓人類更了解月球，甚至對宇宙的了解也更進一步。
作為地球唯一的天然衛(wèi)星，月球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)受潮汐鎖定而同步，自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期都是27.32166日，也就是一個恒星月，所以它總是用同一面朝向地球。站在地上的我們看到的一直是月球的正面，看不到月球的背面。
雖然月球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)周期嚴格相等，但所謂的“同步自轉(zhuǎn)”并不嚴格，因為月球的軌道是一個橢圓形。所以當月球處于近地點時，自轉(zhuǎn)速度會追不上公轉(zhuǎn)速度，而處于遠地點時，自轉(zhuǎn)速度又超過了公轉(zhuǎn)速度。
在這種被稱為“天秤動”的現(xiàn)象影響下，我們能看到月球月面其實占整個月球月面的59%。也是由于“天秤動”的作用，人類才能對月球背面驚鴻一瞥。看到不同于月球正面的被稱為“月?！钡木薮笃皆?，而是密集的隕石坑。
天文學(xué)家很早就通過天文望遠鏡，掌握月球所能被我們在地球上觀測到的地貌，知道它是一個沒有水和空氣的死寂荒涼的星球，這種遙遙遠望的觀測顯然不可能滿足人類好奇和探索的心。
直到1959年前蘇聯(lián)發(fā)射“月球2號”撞擊上月球，此后，越來越多探測器登錄月球并拍下照片，采集土壤和各類樣品，人類對月球的探索才真正開始走向豐富。而玉兔二號在月球背面的成功登陸，讓人類對月球的了解逐步走向完整。
嫦娥四號和玉兔二號究竟發(fā)現(xiàn)了什么？2019年國際科學(xué)期刊《自然》雜志發(fā)布中國科學(xué)院科學(xué)家有關(guān)月球背面的重大發(fā)現(xiàn)，嫦娥四號的探測數(shù)據(jù)證明月球背面南極-艾特肯盆地存在以橄欖石和低鈣輝石為主的深部物質(zhì)。
如果你知道此前人類對月殼之下有什么并不確定，也知道有關(guān)月球形成的學(xué)說至今仍有諸多分歧的話，就會明白這一發(fā)現(xiàn)為月幔有關(guān)物質(zhì)組成有關(guān)問題提供了直接證據(jù)，并為完善月球形成和演化模型提供支撐。
至今為止，對于45億年前誕生的月球的形成演化過程主要有四種學(xué)說。最早的一種是分裂說，出自于著名生物學(xué)家達爾文的兒子，認為月球本身是地球的一部分，在宇宙的某一時期，地球的旋轉(zhuǎn)速度太快，將部分物質(zhì)甩出形成月球。這種說法早在“阿波羅12號”從月球帶回巖石樣本分析，發(fā)現(xiàn)與地球成分相差甚遠后已成為遙遠的過去式。
第二種是俘獲說，認為月球是路過地球的一個小行星，被地球強大的引力俘獲成為地球的衛(wèi)星，然而地球的引力并沒有強大到達成這種結(jié)果的地步。第三種是同源說，認為地球是月球的“胞兄”，它們在形成之初都是由宇宙中浮動的星云經(jīng)過旋轉(zhuǎn)吸收，在差不多的時間形成。
但地球的年齡在53億年左右，比月球大了太多。第四種是碰撞說，是目前認可度較高的一種，也是玉兔二號的探測成果給出了有力支撐的一種。
月球背面經(jīng)眾多隕石撞擊而形成眾多隕石坑，嫦娥四號探測器的著陸點位于SPA盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)部，并在此探測到了來自起東北方向芬森撞擊坑的濺射物。芬森撞擊坑經(jīng)小行星撞擊后被挖出SPA盆地表面下更深部的物質(zhì)，嫦娥四號探測到的正是芬森撞擊坑拋射到馮·卡門撞擊坑表面的月幔物質(zhì)。
這些研究人員通過光譜數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)的的月壤光譜吸收特征顯示，月球背面的月壤物質(zhì)中含有相對較多的橄欖石和低鈣輝石。月幔的深部物質(zhì)即由其相關(guān)礦物的組成或它們就是月幔的來源。
這意味著，科學(xué)學(xué)家曾推測月球形成初期，因為頻繁的天體撞擊帶來高溫融化月表演示形成的月球巖漿海確實曾有出現(xiàn)。巖漿海洋中密度較小的物質(zhì)如斜長石，也就是現(xiàn)在已經(jīng)分析確定的月球便面物質(zhì)將浮于上層形成月殼，而密度較高的橄欖石、輝石等則下沉形成月幔。
這一研究為月球巖漿海理論提供了支持，也就證明巖漿海假說可以用來描述月球的早期進化史，在這一發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，可以假設(shè)原始月球是與天體忒亞相撞后，完全熔化所形成的。
月球背面的隕石坑帶來的不僅是月幔的組成物質(zhì)，還有被碰撞上的小行星帶來的其他宇宙物質(zhì)。在玉兔二號的探索過程中，在一個隕石坑中發(fā)現(xiàn)碳元素，碳元素是地球上出現(xiàn)生命的基本前提之一，如果月球表面發(fā)現(xiàn)碳元素，也會影響到月球形成演化理論。
然而玉兔二號發(fā)現(xiàn)的碳元素存在于呈玻璃狀的碳質(zhì)球粒隕石，這些隕石是由一類特別的小行星撞擊后留下的，也就是月球上的外星物質(zhì)。
經(jīng)科學(xué)家研究確認，這些碳質(zhì)球粒隕石是因為一百萬年前一顆小行星撞擊月球，而這顆小行星足夠大，以至于星體沒有在撞擊產(chǎn)生的熱量下完全汽化。而且月球背面不受月球正面太陽風(fēng)的照射，才留下殘留物。
碳質(zhì)球粒隕石被發(fā)現(xiàn)的意義在于，由于其含具揮發(fā)性的物質(zhì)和水，沒有經(jīng)過超200攝氏度的嚴重加熱，才能一直保存，也被認為是最能保存形成太陽星云的成分，因此它們對于揭示太陽系起源之謎來說非常重要。
與此同時，這種物質(zhì)中含有的硅酸鹽和氧化物等，能和太陽風(fēng)暴粒子產(chǎn)生反應(yīng)，形成月球上水的來源，如果未來人類在月球上建立空間站，它們可能將起到巨大的作用。
地球背面能屏蔽來自月球的無線電干擾，嫦娥四號探月工程實現(xiàn)的不僅是人類首次月背著陸及探測，而且順利通過中繼通信技術(shù)傳回探測數(shù)據(jù)。
自嫦娥四號攜玉兔二號登陸月球背面，在兢兢業(yè)業(yè)三年間，從順利著陸拍攝的第一張月球背面影像圖，到多次擇機午休和月夜休眠并成功喚醒繼續(xù)任務(wù)，已通過“鵲橋”中繼星傳回超過1000張照片，獲取超過3800G科學(xué)數(shù)據(jù)。玉兔二號月球車也已行駛超過1000米，是在月球背面工作時間最長的航天器。
在設(shè)計之初，月兔二號的設(shè)計壽命其實只有三個月，因為月球背面有眾多撞擊坑，月球車行進非常困難。并且月球環(huán)境中也有自己特有的污染：月塵。月球表面一米內(nèi)的靜電塵埃懸浮。月塵具有極強的磨損性，會吸附在航天器上，遮蔽太陽能電池板并影響運動關(guān)節(jié)，使航天器損傷和故障。
在今年1月15日嫦娥四號探測器進入第38月夜休眠，各項系統(tǒng)運行良好，待下一次成功喚醒后，又將繼續(xù)對神秘的月球背面進行勘探，帶領(lǐng)人類向深空探索宇宙奧秘的時代繼續(xù)前行。
月球是地球之外人類研究最徹底的天體，也是人類目前真正踏足過的唯一的另一個星球，從嫦娥奔月的浪漫神話到玉兔二號成功軟著陸，人類對月球的掌握從幻想走向現(xiàn)實。了解月球也是了解人類在未來可能出現(xiàn)的宇宙紀元中生存的方向。
月球空間站、宇宙移民，甚至星際旅行，每一個可能性都存在于當下現(xiàn)實達成的里程碑之中，太空探索任重而道遠，我們所在的太陽系中尚且還有太多未知。從哲理而言，探索宇宙就是探索自身；從技術(shù)而言，航天時代以來，太空探索的前進拉動著基礎(chǔ)科學(xué)的步伐；從人類命運而言，未雨綢繆，尋找新的生命出路，本就隱含于地球生物的基因之中。
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