月球探测器曾多次探测月球,为什么月球能自转却仍有背面?
月球作为地球的一颗天然卫星,自古以来就受到人类的关注,月球与地球的平均距离大约为38万千米,大约是地球直径的30倍。
在1969年的时候,美国实现了人类首次的载人登月计划,有12名美国宇航员成功地登陆上了月球,自此月球的神秘面纱逐渐被揭开。
对于月球而言,月球的背面简直就是一个禁区,因为当我们用肉眼去观测月球的时候,只能看到月球的一面,因此不免对月球背面产生好奇。
月球背面的探测。第一次对月球背面进行探测是发生在1959年10月4日,当时苏联发射了一颗?月球3号?探测器,在飞到月球背面的时候,首次拍下了29张月球背面的黑白照片,这让人类对月背70%的面积有了初步认识。
在1965年,苏联又发射探测器对月球背面进行了探测,并在1967年向全世界公布了一份月面图,其中包括月球背面的大部分地区;美国的阿波罗计划曾在飞越月球背面的时候也拍摄过一些照片,不过并未对月球背面进行软着陆探测。
从1969年开始,美国进行了六次探月任务,但都没有对月球背面进行过探测;2019年1月3日,我国的嫦娥四号探测器成功在月球背面登陆,对月球背面进行了详细探测,向地球发回了第一张近距离拍摄的照片,而且还在月球背面进行了种子发芽实验等人类从未进行过的科学项目
中国科学家一直执着于探索?月球背面?,那么月球背面到底有什么秘密?根据探测器传回地球的画面来看,月球背面并没有什么特别的秘密,和月球正面一样,月球表面也充满了陨石坑,只不过月球背面的陨石坑之要比正面更多。
而这是因为月球的背面处于地月系向外的一侧,当小行星和彗星等天体靠近地月系时,首先接近的是月亮背面,自然就增大了月亮背面遭受小行星和彗星等天体撞击的概率,所以月球背面的陨石坑看起来要比正面更密集一些。
但月球背面最重要并不是陨石坑,而是一种对人类未来非常重要的能源氦-3,氦-3是一种核聚变燃料,由于使用氦-3的热核反应堆中没有中子,所以氦-3与氘进行热核反应只会产生没有放射性的质子,因此氦-3并不会产生辐射,也就不会对环境造成危害。
月球始终以一面朝向地球,这就很容易让人误解为月球没有自转。
在宇宙中,月球受地球引力的影响,也就是潮汐锁定,导致了月球在自转的同时还会绕地球公转,而且月球公转一周和它自转一周的周期是相同的。
因此从地球上观察月球,月球当然没有什么变化了,在物理学上的解释是同步的自转让人感觉没有发生变化。
简单来说,人类之所以认为月球不能自转,是因为不管什么时候人类都只能看到月球的正面,看不到月球的背面,以至于给我们的错觉就是月球绕地球公转的时候自身是不转的。实际上月球也是有自转,只不过在地球上看不到月球的另一面。
为什么在地球上看不到月球的背面?由于月球的自转周期和公转周期相等,绕地球一周的公转周期为27.32166个地球日,其自转周期也为27.32166个地球日,这种现象我们称为?同步自转?,或者?潮汐锁定?,所以我们在地球上只能看见月球的正面,永远看不到月球的背面,而?潮汐锁定?是因为地球和月球之间的引力作用而导致的。
潮汐锁定
潮汐锁定又被称为同步自转、受俘自转,就是重力梯度是天体永远以同一面朝向另一个天体,一般卫星都会被它所围绕的更大的天体?锁定?,被潮汐锁定的天体自转一周的时间和它公转一周的时间相同。
潮汐锁定是一种非常普遍的现象,不仅仅只存在于卫星和行星之间,它也可以发生在太空中的其他天体之间,在我们太阳系内被潮汐锁定的天体有很多,比如冥王星和卡戎,双方永远都面对面,还有被行星锁定的卫星,土卫一、土卫二、木卫一、木卫二、木卫三......
不过因为月球本身的天平动,即轨道自转轴、离心率等因素的微小变化引起的月球周期性摆动,实际上,我们能看到月球的总区域总会比一半要多一点,大约会看到月球的59%。