月球的背面_月球的背面是外星人

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月球的背面是什么和正面是一样的吗
从古至今，月球的背面一直是我们看不见的地方。1959年10月7日，前苏联的太空船月球3号传回第一张月球背面的照片，人类有史以来第一次见到了月亮背面的样子。随后的探测器不断更新月球背面图片，使得月球背面不再陌生。月球背面不像正面那样有许多的月海，而是有非常多的陨石坑，这可能是为了保卫地球。
月球的背面（月亮的古老黑暗面——这里的“黑暗”指的是不被地球所见，而不是未被照亮）是月球的另一个半球，它总是背离地球。月球背面的地形崎岖不平，有许多撞击坑和相对较少的月海平面。它拥有太阳系中最大的陨石坑之一 - 南极 - 艾托肯盆地。月亮的正面和背面会先后经历两周的阳光照射和两周的夜晚; 月球的背面被称为“月亮的黑暗面”，意思是从地球上看不见，而不是缺乏太阳光照射。
由于天平动，大约18％的月球背面可以从地球上看到。剩下的82％直到1959年才被观测到，当时苏联的月球3号太空探测器拍摄到了它。苏联科学院于1960年出版了第一张月球背面的地图集。1968年，阿波罗8号任务的宇航员是第一批在月球轨道上直接观察到该地区的人类。到目前为止，还没有人踏上月球背面。
天文学家建议在月球的背面安装一个大型射电望远镜，这样月球就可以屏蔽来自地球的无线电干扰。
为什么背面一直看不见？
来自地球的潮汐力减慢了月球自转的速度，使得月球的同一面总是面对着地球，这种现象叫做潮汐锁定。然而在地球上，月球另一面的大部分我们都不可以看见。由于天平动的缘故，我们看见的月球正面大约有59%。
因为背面看不见，所以有时候人们也会称背面为“月亮的黑暗面”。这里的黑暗面不是指太阳光永远照射不到，主要是由于潮汐锁定以及月球为实体，所以黑暗面看不见的意思。实际上，如果地球、月球、太阳三者几乎成一条直线时，黑暗面就完全在太阳光的照射中。
背面与正面的差异
月球的两个半球有着截然不同的外观结构，月球正面覆盖着许多个宽广的月海（拉丁语为“海洋”，因为古代天文学家错误地认为这些平原是月球的海洋）。然而月球背面有一些古老而密集的坑洼（撞击坑），几乎没有月海的特征。背面只有1%的表面被月海所覆盖，而在正面有31.2%。这种差异最贴切的解释是热量的生成集中在月球正面的半球上，如已被证实的来自月球勘探者的γ射线光谱地质化学图。
还有人提出，两个面之间的差异可能是由于与较小的伴星相撞而引起的，这个伴星也起源于忒伊亚碰撞事件。在这个模型中，撞击导致了一个增生堆而不是陨石坑，造成了半球范围的层和厚度可能与背面高地的大小一致。
月球背面有更明显的陨石坑。有人认为这是由于月球熔岩流造成的，它们覆盖和遮蔽了陨石坑，而不是来自地球的屏蔽作用。根据NASA的计算，从月球上看，地球在41000平方度的天空中只遮蔽了大约4平方度。这使得地球作为月球的“盾牌”可以忽略不计......月球的每一面都可能受到相同数量的撞击，但是熔岩的重铺使得正面可见的陨石坑数量远远少于背面，尽管两面都受到了相同数量的撞击。
最新的研究表明，月球面向地球的一面撞击坑较少的原因可能是月球形成时来自地球的热量造成的。月球地壳主要由铝和钙凝结并与地幔中的硅酸盐结合形成的斜长石组成的。较冷的背面会较快地凝结这些元素，因此会形成较厚的外壳;流星体撞击正面有时会穿透这里较薄的地壳，并释放出玄武岩熔岩，从而形成月海，但在背面这样的事件很少发生。
人类探测器拜访背面
直到20世纪50年代后期，人们对月球的背面依旧知之甚少。月球的天平动允许我们看见了月球背面的小部分景象。然而，这也只是低角度的观察而已。背面剩余的82％的表面仍然是未知的，其特征一直有很多的猜测。
通过天平动我们可以看到背面特征的一个例子是东方海，它是一个横跨近1000公里（600英里）的显著的冲击盆地，然而直到1906年，这个特征才被德国天文学家尤利乌斯·海因里希·弗朗茨给予命名。盆地的真实性质是在20世纪60年代被发现的。该盆地在1967年被月球轨道飞行器4号拍摄到。
在太空探索开始之前，天文学家并没有预料到背面居然会与地球可见的一面不同。1959年10月7日，苏联探测器月球3号拍摄了月球背面的第一张照片，其中东方海是解析出的18个地形特征之一，覆盖了三分之一从地球上看不见的表面。通过对这些图像进行分析，1960年11月6日，苏联科学院出版了月球背面的第一张地图集。它包括了500个景观特征的目录。一年之后，前苏联以月球3号探测数据为基础，制做了第一个月球仪（比例为1:13 600 000），其中也包括了地球上不可见的月球背面的特征。1965年7月20日，前苏联的另一个探测器“Zond 3”传回了 25张质量非常好的月球背面照片，分辨率比月球3号高得多。特别的是，还发现了数百公里长的陨石坑链，但是出乎意料的没有发现肉眼可见的像地球那样的平原。1967年，“月球背面地图集”的第二部分在莫斯科出版，根据Zond 3的数据，目录新增加了包括4000个新发现的月球背面景观特征。同年，苏联发布了第一幅“月球完整地图”（1:500000比例尺）和更新的完整版本月球仪（1:100000比例尺），呈现了95%的月球表面。
因为侵袭月球正面的太阳风受到地球的遮蔽，所以估计月球背面的月海会有月球表面最高的氦-3浓度。相对而言，这种同位素在地球上是非常罕见的，但是在核聚变的反应堆中是很好的燃料。这种物质的存在给了主张在月球建立基地的支持者一个很好的理由。



人类第一张月亮背面的黑白照片，由月球3号于1959年10月7日拍摄。图片来自：OKB-1





（图左：传回地球的第一张月球背面影像，左边的暗色区域分别为危海、史密斯海、界海，下方为南海，右上为莫斯科海。图右：月球勘测轨道器拍摄的月球背面。来源：https://moon.nasa.gov/resources/26/）


月球背面的彩色照片.图片来自：NASA/GSFC/Arizona State University

参考资料
1.WJ百科-英文版（Far side of the Moon）
2.WJ百科-天平动
文章作者：零度星系（天文在线）
审核人员：北极光
最终审核：零度星系
编辑用时：2018年09月26日-2018年09月26日
审核用时：一个小时
最后更新：2018年12月7日星期五
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作者：文/虞子期
不同于夜空中距离太远的恒星，虽然当我们在肉眼观察时，总会觉得它们都是静止不动的。但只要借助专业的探测工具，便能观测到它们的移动情况；而月球的背面，则是地球上的我们即便用天文望远镜也无法看到的神秘面，因为我们可以观测到的那一面总是它的正面。
没错，正是因为月球总以同一面面向地球上的人类，所以月球才有了正面和背面之分。人类在1959年才第一次看到月球背对地球那一面的照片，它是通过前苏联的月球3号太空船所拍摄。而人类首次通过眼睛看到月球的背面，则是在1968年阿波罗8号任务环绕月球飞行的时候。那么，一直在转动的月球为何总以同一面示人呢？

月球的不同面-一面是大量起伏不平的撞击坑，一面是平坦的月海关于月球近侧正面的基本事实
月球的近侧，也就是我们常常看到的正面，分布着一滴水都没有的月海，巨大的撞机坑被暗色火山喷出的玄武岩熔岩流所填充。而那些古老而明亮的斜长岩高地，以及引人瞩目的撞击坑就零星的分布在月海的内部和外围之间。
虽然，站在我们人类的角度，月亮就是天空中唯一亮度低于太阳的星体，然而它的真实表明却十分昏暗。倘若要对它的亮度进行一个比较具象的描述，那么，我们可以将其与生活中较为常见的沥青进行对比。简单来说，月球正面的真实反射率，其实仅比沥青高出那么一点点。

月球的近侧（左侧）覆盖着深色斑点，月球的远端（右侧）有许多陨石坑和高耸的地形
月球的远端背面是什么样子
月球始终背对着我们的那一面，也就是它的远端背面，存在着一个太阳系中已知最大的撞击坑，名字叫做南极-艾特肯盆地。不同于正面月海的大面积分布（大约31.2%的覆盖面积），月球背面很少有比较平坦的月海存在（2.5%左右的面积占比），同时还可以遮蔽来自地球的电波干扰。
或许正是这种地形分布上的明显不同，才导致了月球的热量主要是集中在其正面的半球上生成。比如，月球勘探者的γ射线光谱地质化学图已被证实。南极-艾托肯盆地代表着月球上最低的高度，以及最薄的地壳。为什么它不像正面的风暴洋那样，存在着剧烈的火山活动，便与其隆起的表面和地壳的厚度会影响内部玄武岩的爆发有关。

月球侦察轨道飞行器拍摄的月球远端区域照片，大量mineral矿物表明其过去可能是稀有硅酸盐火山沉积
月球如何旋转-接近的旋转周期值，给人造成月球近似静止的错觉月球的同步旋转是怎么回事？
相信很多观察月亮的人都会发现，当它经过轨道时会与地球基本保持在同一侧，这也是为什么很多人会疑惑，月亮到底有没有在旋转。答案当然是肯定的，虽然它看上去似乎与我们的眼睛所观察到的截然相反。事实上，月球围绕地球运行一周大约需要27.322天，而它围绕自己的旋转轴一周也刚好是在27天左右。
为什么月球给很多人的感觉是静止不动的？正是因为这两个旋转周期值近似相等所造成，这样的现象被称为同步旋转。很多时候，大家都将月球的远端背面称为阴暗面，但这样的说法却并不准确。因为，当月相处于新月阶段、月球刚好位于太阳和地球之间的时候，此刻沐浴在阳光之下的就是月球背面。

当然了，月球的轨道和自转并没有达到完全匹配的程度，它会沿着略微伸展的椭圆轨道绕着地球运转。当地月之间的距离达到最近的时候，月球的自转速度会小与其旋转速度，这也是为什么我们可以在东边看到另外8度角。而当地月之间的距离达到最远的时候，其更快的自转速度，则会让我们在西边看到另外8度的角。
月球的运转轨道是如何发生变化的？
正如月球会受到地球的引力影响，地球上的海洋潮汐也会受到月球的影响一样。它的自转周期，也并不是一直都刚好等于它围绕地球运行的轨道。缺少海洋的月球，会在地球的引力作用下形成潮汐凸起，并在拉动它们的时候产生潮汐摩擦，并最终导致了月球自转速度的减慢。随着时间的递进，当月球的自转速度变得足够慢的时候，它的轨道和自转变得匹配。

月球被地球反射光照亮的“夜侧”就像满月
然后，月球的正面被潮汐锁定永远面向我们的地球。简而言之，引力效应在月球上形成的凸起，导致了月球的旋转速度变慢，而同步旋转的形成，使得更长的月球轴指向了地球。也就是说，月球面向地球的一侧完全取决于其自身的旋转速度。
月球逐渐地失去了原有的运行速度，而地球也不会完全不受束缚。月球会对地球的自转施加摩擦，地球也会在月球自旋的时候施加摩擦，而一天的长度就这样每个世纪增加几毫秒。比如，在恐龙时代的时候，地球的自转大约只需要23个小时就能完成；但是，当时间来到1820年的时候，同样的轮换则花费了大约24个小时。

月球被潮汐锁定-该现象在太阳系中普遍存在，且形成原理一致潮汐锁定并不是只存在于月球和地球之间
月球总是以同一面朝着地球，其实就是潮汐锁定在我们现实生活中的最直观体现。这样的现象通常都发生在，重力梯度使天体总以同一面面向另一个天体。所有被潮汐锁定的天体都有一个共有的特征，那就是其自旋需要花费的时间，总是几乎等于它围绕同伴进行公转需要耗费的时间。正是这样的同步自转行为，才导致了被潮汐锁定的星球，总是以固定不变的一面朝向另一个天体。

在巨大的陨石坑和广阔的月球平原上，LRO和其他航天器最终在月球北极和其他地方发现了数吨水冰的证据。
客观而言，潮汐锁定现象在宇宙中并不罕见，即便是我们所在的太阳系也较为普遍的存在着。比如，水星和太阳之间，卫星和它的行星之间，乃至太阳系外的其他行星和恒星之间，其实都存在着地球和月球之间的这种潮汐锁定现象。其中最为特殊的，应该就是冥王星和卡戎，由于两个天体的质量和物理性质都比较接近，所以它们被彼此潮汐锁定。
关于潮汐锁定机制原理的描述，我们可以将被锁定的较小天体命名为天体B，然后将较大的天体命名为天体B。从自转率的改变这个角度来说，当天体A的引力在天体B的隆起的诱导下造成扭矩，那么，天体B会就会被天体A潮汐锁定。所有具有该类现象的天体，都会经历从潮汐隆起、隆起拖拽、结果的扭矩到轨道变化、乃至大天体的锁定后自转轨道共振。比如，水星的自转，就被锁定到与公转太阳周期为3:2的共振。

月球不仅自转且与地球的距离变得越来越远
不要感到意外，月亮不仅不像很多人错觉里的那样没有旋转，而且还与地球之间的距离变得原来越远。就连地球的自转速度也在减缓，而这两个现象之间又存在着密切的联系。地球的两端，都受到月球引发的潮汐影响，并且地球又在旋转。所以，月球在其轨道上的位置将落后于潮汐，月球因为引力的拖拽被送入到更高的运行轨道。

图像中的颜色说明了月球表面坡度和粗糙度等信息
由于受到了这样的增强影响，地球被迫需要损失一部分能量，所以也出现了旋转速度减缓的现象。但是从数据上来看，地球和月球之间的潮汐锁定并没有发挥很大的作用。比如，月球和地球之间的距离虽然在变得越来越远，但每年的增加距离仅为3.8厘米。当然了，随着时间过去很多年，我们头顶这片天空中的月亮将会在视觉上变得越来越小，同时还会使得日全食变得更加罕见。
总结一下：
月球的确是一直处于运转的状态之中，之所以它总以同一面面向地球、会存在背面和正面之说，是因为它和地球之间由于同步旋转导致了潮汐锁定的现象。
潮汐锁定现象并不是只存在于地球和月球之间，不管是太阳系之内的行星和卫星之间、还是太阳系之外的恒星和行星之间，都普遍的存在着潮汐锁定现象。
所有存在潮汐锁定现象的天体都具有一致的形成原理，较小的天体总是会被另一个较大的天体潮汐锁定，而当两个天体具有相似的物体特性和质量的时候，则会彼此都被潮汐锁定。