191
6大家好，欢迎来到天文的科普小课堂。仰望星空是人类自古的习惯，但现如今随着城市的逐渐发展，光污染愈发严重，彻夜的霓虹灯一闪一闪让银河慢慢淡出了视野，就算是天空中最亮的北极星有时候也不见踪迹，微微亮的天空仅剩一轮明月。尽管几乎所有人都知道月亮，但它到底是个什么存在，长什么样子，怎么来的，想必很多人都会有些迷茫。那么，这些疑问这里都将为您解答。
首先，月亮，也叫月球，是一种天然卫星，也是地球唯一的卫星。想必大家平时都会听到人造卫星这种词汇，那这个“卫星”到底是什么呢？简单来说，卫星是一种可以绕一特定行星进行全闭合轨道且周期性运转的一类天体。这里面，有三个要素要符合：一是卫星的轨道需要闭合，或者说运行轨迹是个椭圆形，不能断开；二是卫星必须要绕着行星，例如地球，火星这样的天体来运转；三是在运转特定时间之后，卫星会回到最初的位置。这三个要素缺一不可，而我们的月球就正好符合这些要求，而且因为它是自然形成的，我们就把它划到了天然卫星。
那么作为卫星的一员，月球也有着一些共有的特点，最出名的就是自身不会发光。当然，这听起来有些违背常理，毕竟“明月当空照”，平常我们一抬头就能看到的亮的晃眼的月亮怎么可能自己不发光？但其实我们所看到的光都源于太阳。月球本身和地球一样是不产生核聚变的，也没有足够的能量能产生大规模的放光现象，但它可以反光，也就是将太阳时时刻刻释放出的各波频的光都反射到地球表面以及观察者眼中，看起来就好像月球自己会发光一样。知道了这点后，月食的原因就变得显而易见起来。被天狗吃掉这种理由仅是传说，事实上只是月亮被地球挡住了。在理想的情况下，当月球，地球和太阳共线，且地球在中间时，太阳释放出的光会被地球挡住，从而照不到月亮表面，也就没有反光可言。因此，在月全食期间，理论上，月亮就是全黑的，根本看不到。但现实中会有很多偏差，例如其实三个天体并未完全共线，或者光没有被完全挡住等情况，导致我们还是能看见一部份月亮反射的光，也就是我们常说的月偏食。
了解了这些后，我们就可以近距离看看月球到底长什么样子了。月球基本上是个圆球体，体积放眼于整个太阳系内也是较大的，排名在第五位，仅次于木星的卫星“艾奥”，半径在3500公里左右。也就是说，月球的体积是地球体积的49分之一，类比起来的话，大概就是地球相当于一个篮球大小时，月球就是一个网球的大小。虽然月球形状上长得规规矩矩，但表面可是惨不忍睹。我们平常一想到月亮时可能觉得月球表面是光滑平整的，事实则是截然相反：月球上遍布了大大小小的陨石坑，地表相当不平整。现在的研究人员认为可能是双重因素造成的：一是月球上相当荒芜，没有大气层作为保护，导致大量的陨石直接撞击在表面，留下几乎不会被侵蚀的陨石坑；另一方面是月球曾经有一段时期火山运动非常频繁，重复的火山喷发和熔岩冷却在月球表面留下了各种各样的痕迹。逐渐的，因为没有空气，雨水和风，这些痕迹和坑洼都保存了下来，累积至今形成了相当壮观的地表特征。
研究人员在仔细观察和分类后，给这些不同形状和高度的地貌取了不同的名字。月球的平原地带，也就是我们看月亮时较暗的区域，叫做月海，目前已确定的有22个，其中最大的是“风暴洋”，差不多是2.4个新疆维吾尔自治区的面积。接下来，高于月海的地区，也就是我们看月亮时较亮的区域，叫做月陆，是月球表面最古老的地形特征之一。而穿插于这两大地形之间的是最家喻户晓的环形山，也就是所谓的撞击坑，但不一定所有的环形山都是撞击导致的。有趣的一点是，环形山这个名字是由著名的天文学家伽利略赋予的。在20世纪，撞击坑的分类法横空出世：研究人员将环形山分为了两大类：克拉维型和哥白尼型。前者一般是古老的撞击坑，而后者是较为年轻的且呈辐射状的撞击坑，在坑的中央一般存在一个小小的凸起，即中央峰。最后就是月谷了，月表的深且长的裂缝，形状类似于地球上的东非大裂谷，若从上空观察，则是呈现出曲折的黑色线条。最有名的月谷是阿尔卑斯大月谷，长度有130公里，相当于3个马拉松的距离，宽度则有足足10公里。
介绍完这些后，有的人可能会注意到这些特征都是慢慢积累起来的，那么月球的历史必然也很悠久，所以很多亿年前，月球究竟是怎么来的呢？目前来讲，现今最被普遍认可的假说是大碰撞说，虽然也有别的一些设想，但都相对没有那么成熟，且违背部份事实。根据大碰撞说里的观点，在太阳系形成的早期阶段，也就是还年轻的时候，空间中有很多除了八大行星以外游荡的小天体，也就是“星子”，而其中有一个质量体叫做“忒伊亚”，与早期地球相距不远。然而，偶然间，在各种力的作用下，忒伊亚以每秒5公里的速度和地球发生了非对心碰撞，也就是说它以高铁速度的60倍撞上了地球的一角，不仅使地球的倾斜导致了四季的出现，同时忒伊亚本身连带着地球被撞上的部份都被撕裂成碎片甩到了地球周边的空间。这些蒸发的气体和粉碎的尘埃受到地球引力的影响，以地球为中心运转，并相互吸引堆叠，渐渐形成了一个环，而后是一个基本是融化状态的月球。经过数亿年的时光，月球渐渐冷却了下来，成为了现在熟悉的模样。当然，这个假说虽然受到很多证据支持，但也有一些小疑点。比如说大撞击过程会产生大量的热量和压力，导致地球受撞击的一面完全融化成岩浆的海洋，不过事实上并没有证据能够表明曾经地球拥有过岩浆海。而且，理论上讲，构成月球的一部份物质是来自于地球的，而地球上有大量的亲铁元素，及融化状态下容易与铁元素结合的元素，但问题是月球却缺乏该种元素，增加了这个假说的瑕疵。
听了这么多，可能大家也会觉得即使是平常最熟悉的月亮，也是有很多值得探索的地方，包括它的构造，历史以及未来的走向。虽然科学家仍然没有对这个一直陪伴着地球的，也是人类除地球外第一个踏上的天体研究清楚透彻，目前所提出的理论也是极其有趣的。所以，希望这篇播客可以帮到大家，大家在播客之余也可以做做关于月球的调查。谢谢收听，我们下次不见不散。
