月亮全书

good

有一天晚上,罗娜出门提了一桶水,准备拎回家给小孩洗澡。 P7

众多的神话和历史证明了,月亮给人类带来了十分强烈的美的感受,也激发了无数灵感,为人类文明留下了宝贵的财富。 P8

月亮不再是神话角色,而是可让我们仔细研究表面的天体。 P9

事实上,伽利略不是第一个将望远镜对准太空的人。 P10

事实上,这些描述并不是出自赫歇尔,而是出自想象力丰富的《纽约太阳报》记者笔下。 P11

1959年,苏联开始向月球进军。 P12

阿波罗1号是美国第一次由3名宇航员执行的太空任务。 P13

整个任务全长11天,也是美国首次成功的三人航天任务。 P14

但是,对于我们来说,因为飞行周期是90分钟,所以24小时内有16个日出日落,使我们无所适从。 P15

7月21日3时51分,登月舱在两名宇航员尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林的操纵下,在月球实现软着陆。 P16

2004年,中国正式开展月球探测工程,并命名为“嫦娥工程”。 P17

2013年12月15日23时45分完成“玉兔”号围绕嫦娥三号旋转拍照,并传回照片。 P18

宇宙中有很多卫星,但月球的地位一直相当特殊,它在不同的文化和时代里一直在改变—— 有时是天神,有时又只是科学研究的对象。 P19

可以说,如果不了解这段历史,我们就不能真正充分认识我们的月球。 P22

从人类文明的摇篮时期起,人类就开始观察月亮,并尝试以自己的方式来理解月亮的神秘之处和因月亮引发的种种问题。 P26

月球表面布满了由小天体撞击形成的环形山。 P27

不管是希腊神话中的塞勒涅,还是罗马神话中的卢娜,她们都被认为是掌管丰饶和生育的神祇,这可能是因为月球的朔望周期和女性的月经周期相似。 P28

满月每个月如期而至,很多人会在这时有疯狂或者非理性举动(虽然这更可能是因为满月的夜晚更加明亮)。 P29

换句话说,这个词本身就意味着试图去理解现象背后的规律和法则,事实上这也是对“科学”这个词的极好描述! 天文学可能是人类最古老的学科了,它的起源可以追溯到古代巴比伦、中国、埃及、伊朗、玛雅和印度—— 毕竟人人都能轻易看到浩瀚的夜空,不分贫富贵贱。 P30

其中不能不提博学的托勒密(Ptolemy),他是最早致力于理解宇宙系统的天文学家之一。 P31

这个问题直到牛顿发现万有引力定律之后才得以解决,那已经是17世纪晚期的事了。 P32

然而,即使月球位于地平线上很高的地方,也会显示出可察觉的大小变化。 P33

于是,月亮大小的变化自然而然得到了完美的解释:当月球运行到椭圆的长轴上距离地球最远的地方时,就会显得比在其他地方要小。 P34

一个更明显的月球外观变化,是月球始终只有同一面朝向地球—— 也就是很多神话传说中认为的“月中神祇”所在的那一面。 P35

天平动是一种月球相对于自转轴的抖动,可以细分为几种类型。 P36

早期的迷信传说认为,日食和月食是灾难的预兆,很多传说故事中都把这两种现象视作太阳和月亮陷入了麻烦,被怪兽(故事里的怪兽通常是龙、青蛙、狐狸或者其他动物)或者恶魔吞掉了(译注:比如中国的传说中认为月食就是“天狗”吃掉了月亮),而如果人类制造出喧哗的响声,就可以赶走这些怪物。 P37

如今,我们已经知道,由于地球潮汐作用的影响,月球正在缓慢地远离地球,终有一天,地球上将不再能看到这样壮观的日全食。 P38

月全食的发生条件要宽松得多,因为月球比地球的影子要小多了,它需要花上一段时间来穿过整个阴影区。 P39

在这些理论和假说中,有一种认为,月球和地球是从原始太阳星云中冷凝形成的双星系统。 P40

在这之后,还有两个认为月球起源于地球外部的假说被提出。 P41

早期的太阳系是异常凶险的,大大小小的天体都处于剧烈的相互撞击状态,那时候地球也还没成型,还处于一个熔融的状态,称为“原地球”。 P42

1969年7月20日,阿波罗登月计划中,鹰号登月舱慢慢降落在月球表面。 P43

此后,科学家们又提出了很多假说来补充和完善原始的大撞击假说。 P44

稳定的自转轴为地球带来了规律的四季更迭,也避免了地球陷入火星历史上曾经发生过的自转倾角剧烈变化—— 这对生命的产生和维持非常不利。 P45

随着地球的不断演化,尤其是大气、水、气候、风和板块构造对地球表面的不断重塑,曾经的重度撞击痕迹几乎已经被完全抹去了。 P46

1 后来成为帕多瓦大学数学教授的伽利略·伽利雷(Galileo Galilei,1564—1642),是最早意识到望远镜潜力的人之一。 P51

之后,金星相位的发现进一步加重了这种打击,因为金星只有运行在比地球更靠近太阳的轨道上,才会出现这样的现象。 P52

3 望远镜揭开的月表形态,终结了月球是一颗完美光滑天体的传统观点。 P53

在书中,他还提到过诸如“地照”这样的现象(在新月时,因为地球的反光,月球未被太阳照亮的半球是隐约可见的)和毕达哥拉斯(Pythagorras)对月球的认识,后者认为月球明亮的区域可能是陆地,大片灰暗的部分可能是海洋,尽管他从未坚定地主张这一观点: 毕达哥拉斯认为,月球是另一个地球,也就是说:更亮的部分可能非常恰当地代表了陆地,灰暗的地方则代表了广阔的海洋。 P54

6 约翰·海尔布伦(John Heilbron)持有类似的观点,他写道:“伽利略的手绘与其说是写实,倒更像是在写意。 P55

托马斯·哈里奥特于1610年绘制的月球地图。 P56

一些人认为,伽利略是第一个用地球地质学方法来研究月球的人(或者说月球学家),他用强大的科学想象力来理解这些通过望远镜观测揭示出的月表结构。 P57

绘制地球地图的原理其实很简单:经度可以通过比较当地时间和已知地点的标准时间来确定。 P58

朗格伦绘制的地图《满月—— 敬尊奥地利的菲利普之名》(Plenilunii lumina austriaca philippica )首次系统地解决了月表大量特征的命名难题 ,他提议了325个名字作为地名,把月球变成了一个“向权贵寻求资助和表达敬意的地方”。 P59

到如今,朗格伦的命名中仅有三个沿用至今,其中包括丰富海边缘那个以他自己的名字命名的美丽的朗格伦环形山。 P60

星特朗8寸施卡镜,徕卡SL相机拍摄。 P61

霍罗克斯意识到这意味着两件事:首先,从地球上看,恒星只是个光点而不是可察觉的圆盘,因而它们必定极其遥远;其次,恒星被遮住时没有亮度渐变,说明恒星的光没有穿过一个可察觉的大气层,也就是说,月球没有明显的大气层。 P62

有赖于优质玻璃制造技术的飞速发展,伽利略和他同时代人使用的小口径望远镜(使用的透镜直径通常只有大约2.54厘米)天然的不足,在17世纪中叶得到了大大的改善,那时的人们已经能够生产出分辨率更高的大尺寸透镜。 P63

15 考虑到实际观测中的种种困难,赫维留的月球地图和其他手绘图可以算是相当精确了,而且同样难得的是,他还尝试描绘了月球天平动区域以及辨识了一些他认为是火山口的地形(虽然现在我们知道这些并不是火山口,而是陨石撞击形成的撞击坑—— 现在被称作哥白尼环形山和阿里斯塔克斯环形山)。 P64

16 格但斯克市,赫维留家的屋顶天文台。 P65

这些地图中包含了对特定区域非常详细的描述,比如伊凡诺·达尔·普雷特(Ivano Dal Prete)最近发现的,这些地图中包括已知最早的施洛特月谷的速写草图,这是月表最大的蜿蜒山谷。 P66

英国天文学家罗伯特·胡克(Robert Hooke,1635—1703)采用了一种更为理论而且更接近“地质学”的方法来解释月球上的火山活动。 P67

包括月球在内的其他星球上究竟是否存在生命?真正唤醒公众开始思考这个问题的,是1686年法国作家伯纳德·勒·博维耶·德·丰特内勒(Bernard le Bovier de Fontenelle)所写的《多元世界的对话》(Conversations on the Plurality of Worlds )一书。 P68

虽然在丰特内勒时代,太阳系其他未发现的星球可能确实是未知的,但随着时机成熟,它们终有一天会变成可知的,就像地球上那些从未知变为已知的事物一样。 P69

22 究其原因,很大程度上是技术上的:当时笨重且有缺陷的望远镜已经竭尽所能地揭开了月球表面的奥秘,而进一步的重大发现又不得不等候新式的更好的光学系统的诞生。 P70

】 在月面学长夜中,牛顿和德国制图师托拜厄斯·迈耶的成就是值得尊敬的特例。 P71

他出生于德国汉诺威,1757年移居英格兰,并将自己的名字英语化,改为弗雷德里克·威廉(Frederick William),他后来成为汉诺威的骑士和英国最伟大的观测天文学家之一。 P72

然而几乎可以肯定的是,赫歇尔在1787年看到的只是阿里斯塔克斯、哥白尼和开普勒这三个明亮的辐射纹环形山在地球反射光照射之下隐约可见的样子。 P73

更有实质意义的是,施罗特最终否定了月球上暗色区域可能是液态水海洋的猜想,并在其中标注了山峰、月谷和皱脊等其他地貌。 P74

在那之前,望远镜观测者们始终致力于创作月球可见半球的完整地图。 P75

他将地图划分为25块区域。 P76

威廉·比尔(Wilhelm Beer,1797—1850)和约翰·海因里希·马德勒(Johann Heinrich M?dler,1794—1874)在1837年发表了被誉为“19世纪介绍月球最重要的著作” 27 —— 《月球》(Der Mond ),书中除了马德勒在使用比尔的9.5厘米折射镜的观测基础上创作的直径96厘米的四等分月面地图之外,还总结了当时人们对月球的了解和月面学的历史;地图中还给出了详细的度量和坐标,并提供了各个月面特征的描述性说明—— 这些全部囊括在这部四百多页的不朽巨著中。 P77

比尔和马德勒的地图,东北象限区域,选自他们1837年发表的《月球》。 P78

不过,施密特最出名的成就,是他在1866年10月16日对林奈环形山的观测。 P79

罗尔曼、比尔、马德勒和施密特的工作,确立了19世纪以制图学为主导形式的月球科学。 P80

如果想要明确甄别这种微小的“变化”,需要非常精细的参考地图。 P81

就像19世纪地球上的探险家们着手搜寻和标识未知土地并开辟新世界一样,伟大的月球和行星探索者们在望远镜的目镜之下,也会怀揣同样敏锐的洞察力和类似的憧憬来探寻其他星球上那些全新的地貌。 P82

33 然而,那些力图采取和地球相似的地质学方法来探索月球的观测者们,毫无疑问会面临这样一个令人沮丧的事实:他们面对的星球似乎没什么价值。 P83

起初,墨卡托投影地图是为了航海而设计的,因为这种投影方式下的任何地点之间的连线都可表示方向恒定的航线。 P84

月球地图无须从探险家的角度来呈现月球的可见半球,而是要从望远镜观测者的角度来考虑—— 它就是一个扁平的圆盘,边缘处因透视而缩短,总之非常不同于我们的世界地图。 P85

35 尽管洛克的文章是一场蓄意的玩笑,但是关于月球存在生命的猜想,还是被很多人严肃对待并继续推动着19世纪各类观测的尝试,而且有人真的“发现了”月球栖居地的证据。 P86

这种“新月面学”在19世纪后半叶涌现的英国月球制图学派中得到了特别的青睐。 P87

但由于官方项目的缩减和不列颠群岛长久多云的天气对观测的影响,这项计划逐渐衰微并走向失败。 P88

这本书专注于介绍月表特征形态和相应的形成理论,作者还把这些形成过程叫作“诱因现象”。 P89

然而,他们的理论有严重的缺陷:首先,这不符合观测事实,特别是月球环形山底部与周围地势的相对高度与观测不符;其次,地球上也没有类似的火山机制证据能够支持月球上这种猜测模型。 P90

他的笔记中显示他曾经从事过超高精度的制图工作,作为月面学家也一直享有极高的声誉。 P91

因为只有这样,才能够一劳永逸地解决月表是否存在变化和活动这个谜题。 P92

因此,如果未来能够制作出一张地图,能显示出望远镜中所有可见的细节,那么月面学的任务就完成了。 P93

休·珀西·威尔金斯绘制的7.5米地图的一块分区。 P94

这些转变主要是由三个因素带来的:一是摄影技术的发展,使其成为天文学研究中实用而有效的工具;二是天文学的专业化;三是出现了一段科学技术飞速突破的时期——在短短一个世纪里,人类见证了从飞机的发明到载人登月,还对太阳系其他所有大行星开展了无人探测。 P101

约翰·威廉·德雷伯(John W. Draper)被认为在1839年制作了第一幅清晰的月球照片,但照片中显示的细节非常有限。 P102

对于处在不同光照角度下的月面各个部分,它都能拍摄出足够锐利的图像。 P103

3 伽桑狄环形山手绘,来自约翰·克里格出版于1912年的《月球地图集》。 P104

利克天文台(Lick Observatory),成立于1888年,位于美国加利福尼亚州圣荷西市以东的汉密尔顿山,海拔4200米,由加利福尼亚大学圣克鲁兹分校管理,是世界上首个建于山顶的永久天文台。 P105

埃德温·哈勃,美国著名天文学家,研究现代宇宙理论最著名的人物之一。 P106

1960年,柯伊伯来到亚利桑那大学创立了月球与行星实验室(Lunar and Planetary Laboratory,LPL),同一群年轻的同事和研究生们一起开展了这项工作,这其中就有闻名世界的月面学家,即后来的美国国家航空航天局(NASA)月球任务的主要策划人尤恩·惠特克。 P107

我是那次与会的所有天文学家中唯一一个给他写信的。 P108

正如我们之前讨论过的,自望远镜发明后的几个世纪以来,大多数月球观测者们都认为火山作用才是塑造月球表面的主要机制,而环形山可能是小行星和彗星撞击形成的,这种想法在很长时间内都被认为是荒唐的。 P109

讽刺的是,起初柯伊伯对月球产生兴趣正是因为受到火山成因说的影响。 P110

仔细观察会发现,还有大量其他盆地也具有这样的多环结构,例如雨海盆地、酒海盆地等等。 P111

他讲述了自己如何开始明白,原来揭开月面之谜的关键其实长期以来都被大家视而不见。 P112

这场被白宫称作“月球科学归属的转移和新时代的开始”的演讲,标志着对月球的研究逐渐从天文学家和制图学家的工作转向地质学家。 P113

在此之后,阿波罗任务还精心设计了对月球的实地地质考察。 P114

那么,如果火山作用无法解释月球环形山所表现出的大小与形态,还有什么其他可能的解释呢?人们发现,月球环形山的一些特征其实与撞击体飞入黏性或塑性材料中留下的痕迹吻合。 P115

他还展示了撞击过程如何在环形山内部形成中央峰,而这个特征此前被一致认为是火山锥。 P116

他的著作《月球表面》启发了后来一代又一代的月球科学家们,而且后来的月球探测器数据证实,这本书的大部分内容基本都是正确的。 P117

19 这绝不仅仅是一个撞击体挖掘出了一个撞击坑那么简单,而是一颗直径可能有数千米的小行星或者彗星以远超我们在地球上能够接触到(甚至想象到)的任何物体的速度突然撞向月球表面并停止,释放出极其巨大的爆破能量形成的。 P118

确切地说,撞击产生的能量是由撞击体的质量和它速度的平方决定的。 P119

21 虽然比克顿所认为的撞击爆破引发熔融的岩浆喷出这种“火山活动”成因并不正确,但是他已经意识到,这种爆炸过程或许能够解释环形山为何都接近正圆。 P120

而除了小行星或彗星之外,没有其他任何已知的来源能够携带这样充足的 能量。 P121

位于雨海盆地底部,意味着阿基米德撞击坑形成于雨海盆地之后,而阿基米德撞击坑中的月海熔岩冲刷和填充痕迹则表明这些月海熔岩又形成于阿基米德撞击坑之后。 P123

查尔斯·伍德(Charles Wood)曾恰如其分地总结简单撞击坑的形成过程:“生命中一次伟大的飞行几乎在那一瞬间就结束了。 P124

此外,在形成巨大的复杂撞击坑时,更猛烈的冲击还会在周围区域形成一层明显的溅射覆盖物,这些溅射物会堆积在主撞击坑周围的次级撞击坑区域之外更远的地方,并形成缓坡。 P125

这类中间态撞击坑的直径通常在15千米到35千米之间,有些没有中央峰或者中央隆起。 P126

/ 中间态撞击坑道斯。 P127

如果我们进一步放眼观察尺寸更大的、直径大约在250千米到300千米之间的撞击坑时,我们会看到从复杂撞击坑向真正的撞击盆地构造的过渡,这些撞击坑中不再有中央峰,取而代之的是清晰的次级内环。 P128

总之,这些问题目前都还没有定论! 27 康普顿“原盆地”底部的初级环状结构。 P129

《月球表面》一书针对早期反对撞击理论的火山学家们提出的许多质疑做出了解答,其中包括那个最关键的问题,即为何撞击体以各种各样的倾角撞击月表却没有产生许多非圆形环形山?不过,还有很多质疑仍然存在。 P130

这些线性构造沿着月壳的构造断层排列,而这些标志着地壳拉张和薄弱点的断层为火山喷发提供了突破口。 P131

他经常表示,任何能通过望远镜看到月球表面的人,都会很快相信火山活动才是月球环形山形成的主要原因。 P132

事实上,他已经完全信服于自己看到的非随机分布的月表特征,尤其是确实有很多环形山分布在他绘制和命名的弧线或者长链上。 P133

穆尔认为,这种遍布月球的排列模式完全可以用火山活动随着月球内部的冷却而逐渐减弱来解释,而随机的撞击过程则不可能达到这样的排列,除非总是较大的撞击体先落下来!然而,随着对太阳系的历史越来越全面深入的理解,我们发现,大的小行星和彗星确实是先落下来的。 P134

同样,这些环形山链也被火山学家们看作火山成因说的明显证据,认为这表明环形山是从一条条表面裂隙中形成的,因为显然小行星和彗星不会这么成群结队!然而,事实再次证明,这样的环形山排布模式与撞击理论完全符合,小行星和彗星确实会“成群结队”。 P137

穆尔认为,这种峰顶凹陷很像地球火山顶峰的破火山口,因此这是月球环形山火山成因说的进一步证据。 P138

而之后在环形山外缘裂隙周围喷发的火山灰和岩浆会产生环形山的壁垒结构。 P139

菲尔德、穆尔和卡特莫尔的工作代表了对抗撞击理论最后的强硬反击,但随着20世纪60年代的结束,他们的努力似乎越来越徒劳无功。 P140

诚然,月球至今还有很多未知之谜等待着我们去探索,而且每个谜题的答案都似乎在引向新的更深入的谜题,但最起码,月球再也不是那个困扰我们祖先的“未知之地”了。 P147

”在月球3号之前,许多人都曾猜想过月球背面的样子。 P148

在他奇思妙想的启发下,儒勒·凡尔纳(Jules Verne)创作出了著名的科幻小说《从地球到月球》(From the Earth to the Moon ,1865年)和《环绕月球》(Around the Moon ,1869年)。 P149

月球正面的月海通常规模非常大(例如雨海的直径就超过1000千米),而背面仅有的几个月海就小得多。 P150

月海熔岩流填充月球正面的大型撞击盆地之前和之后的样子 。 P151

但问题是,月球背面也不缺这样的大型撞击盆地,比如直径为2 500千米的南极—艾特肯盆地,就主要位于月球的背面,这是月球最大的撞击盆地,也是太阳系中最大的几个撞击盆地之一—— 只不过大部分位于月球背面的撞击盆地并没有经历过熔岩的流动和填充,因此没有产生很多月海。 P152

他在文章中这样写道: 这表明,即使这些物质来自同样的深度(这其实也不太可能),它们也不见得是上升了相同的距离。 P153

不过,虽然到目前为止各种载人的和无人的月球探测任务都并没能解答月球3号发现的月球正背面差异之谜,但它们还是帮助我们了解了许多关于月球的形成和之后的地质演化历史。 P154

阿波罗任务的月震数据和其他一些绕月探测器的数据也证实了这一点:月球只有一个很小的固态金属内核(半径为160千米),周围被一层液态金属外核所包围。 P155

随着在岩浆海洋中被不断地搅拌和翻滚,再加上新的小天体撞击和克里普岩中本身含有的放射性元素衰变产生的热量,让月幔即使在月球已经整体冷却之后还能一直保持部分熔融的状态。 P156

不过,一些证据表明月球表面散布着一些局部的磁场,这些磁场常常与一些神秘的亮色旋涡密切相关。 P157

赖纳尔伽玛亮色 旋涡。 P158

圣杯号(GRAIL)探测器获取的月球正面(左)和背面(右)的重力梯度图。 P159

虽然同为英国天文协会月球部的成员,但阿瑟抛弃了当时业余天文学家们热衷的对月球地貌的精细描绘和地图绘制工作,转而在柯伊伯小组开始了月球撞击坑的详细统计和分类工作。 P160

/ 危海,月球上最小的月海之一,可以明显看到危海中几乎没有撞击坑,表明危海内部比周围区域年轻。 P161

3.早雨海世(38.4亿年—37.5亿年前)开始于巨大的雨海盆地的形成,在这一时期,由于最古老的熔岩的喷发,月海开始形成。 P162

7 对于那些在撞击理论已经被广为接受、势不可挡的近代依然坚持火山理论的人们来说,这个年表可以算是一个安慰,因为它清楚地表明,虽然撞击作用才是月球上众多盆地和环形山形成的主要原因,但我们的月球确实曾经历过广泛的火山活动,尽管这些火山活动只是小天体撞击之后塑造月球表面的次要因素。 P163

这些熔岩覆盖了约700万平方千米的月球表面—— 充分说明了火山活动对塑造月球表面起了多大的作用。 P164

岩浆喷出形成的月球穹隆形态上类似于地球上的盾状火山,而那些由于地下的岩浆侵入而形成的月球穹隆在成因上与地球上的岩盖类似。 P165

这些月溪的弧线与一些月海的“海岸线”呈同心圆关系,本质上是填充撞击盆地的熔岩的重压产生的裂缝。 P166

阿里亚代乌斯月溪。 P167

例如,人们很早就注意到了大型撞击坑阿方索中的小环形山周围存在大体呈圆形分布的暗色斑块,被称为“暗晕环形山”。 P168

整个阿利斯塔克高原是火山学家们的“天堂”,这里除了拥有月球上最大的火山口和月溪之外,还有表明东边业已被侵蚀的普林茨撞击坑和哈宾杰山脉方向有更多的火山活动的证据。 P169

/ 阿利斯塔克高原。 P170

艾娜位于科农撞击坑西南方的一个叫作幸福湖的月海斑块中的一个穹隆顶部,最大宽度3千米,深约60米,形似一个破火山口。 P171

/ / 希吉努斯凹陷坑(上)和艾娜(下)。 P172

这些新发现告诉了我们什么?确实,月球总体而言已经“死”了。 P173

赫尔比格的理论是与德国教师,同时也是月面学家菲利普·福斯共同提出的,后者也坚信月球上覆盖着冰层—— 不过他的这一观点并不是出于科学的推导,而是一种半玄学思想的产物。 P174

不过,许多人坚持认为,月球过去是有水存在的:月海表面发现的褶皱常常被解释为远古的海水或河水冲击的结果,而蜿蜒的月溪则是汹涌的河流干涸之后留下的河床。 P175

再然后,形势突然又峰回路转。 P176

2009年10月9日,LCROSS探测器主动撞向月球南极附近的卡比厄斯环形山,而LRO探测器跟踪观测撞击挖掘出来的羽流。 P177

这些僧侣是唯一的目击者,不过就算他们真的看到了什么,那也可能是地球大气层内的某个事件,例如一颗火流星恰好出现在与月亮在天空中的位置相同的方向上。 P178

闪光很可能是陨石撞击产生的,但是阿波罗11号宇航员报告的阿利斯塔克环形山表面的辉光就不太可信了。 P179

不过这点可能也不能说明什么,因为这些区域本来就是观测者们的热门目标,因此观测偏差可能也是一个因素。 P180

美国“月球大气与尘埃环境探测器”(LADEE)的结构。 P181

望远镜拍摄的视频数据会通过探测软件进行自动搜寻。 P182

最近,阿林·克罗茨根据一些可靠的TLP历史记录提出了一种可能的解释。 P183

起初,人们只能凭借想象力和不断改进的光学仪器探索太空,后来探测器这个机器使者也帮助我们揭开了一个又一个星球的秘密。 P184

伽利略、赫维留、赫歇尔、施罗特……他们的发现和成就,建立起了一条环环相扣、牢不可破的科学链条,让我们每个人都受益匪浅。 P185

/ 新月。 P190

从这一天到满月之夜,晨线向西扫过月面,随着太阳逐渐在月面上升起,每天晚上都会有新的月面特征显露出来。 P191

此外,对观测者们来说,这样持续的观测不仅能增进对月球表面的认识,还是宝贵的观测训练,后者并不是很容易就能学会的。 P192

在即时性方面,也没有哪种观测手段可以赶得上用我们的感官进行直接的目视观测,这是自哈里奥特和伽利略开始的伟大传统。 P193

本章并不打算详细讨论它们各自的光学构型,但简而言之:折射望远镜通过主镜(或者叫物镜)来成像,把光线汇聚在焦点上,然后再被目镜放大。 P194

折射镜是光学稳定的,很少需要调整它的光学组件或者校准光轴。 P195

折反射望远镜中的施密特—卡塞格林望远镜(简称“施卡镜”)大概是现在的天文爱好者们最广泛使用的一种望远镜了。 P196

但无论选择哪种类型的望远镜,你都需要一系列低、中、高倍率的目镜。 P197

透过望远镜,尤其是在低倍率下的时候,月亮会亮得令人难受。 P198

2 不过需要注意的是,虽然标题里有“地图集”,但它其实并不是真正的地图集,因为这些图像没有系统性地覆盖整个月球正面。 P199

记录你的观测随着观测技巧的娴熟,你肯定希望把你所看到的记录下来。 P200

埃尔格使用木炭或墨汁,并根据需要加以稀释,来表现最黑暗的阴影以及一些地形的过渡性灰色。 P201

数字成像技术的发展更是替代了传统的胶片技术,催生出一系列高灵敏度的数码相机——这真是业余天文摄影师们的黄金时代。 P202

该方法需要购买一些特定设备,还需要一定的耐心,而且开始学习的时候很难上手。 P203

位于月球南部边缘的莫雷环形山及其周围的 山峰,由达米安·皮奇〔(Damian Peach)译注:中文天文圈常称为桃子大师〕用350 毫米施卡和高速行星相机拍摄于2013年9月29日。 P204

一些指南会建议你首先在每个夜晚关注晨昏线,也就是月球上白天-夜晚的边界线附近的地形,这很好。 P205

你应该能注意到,我们在第三章中介绍过的简单撞击坑和复杂撞击坑之间的差异,后者显示出令人印象深刻的阶地形坑壁和隆起的中央峰(例如第谷撞击坑和西奥菲勒斯撞击坑)。 P206

约·赫歇尔撞击坑(下)被一层后来形成的溅射堆积物所覆盖,这些溅射物可能来自于形成雨海盆地的那次 撞击。 P207

这些环形山的尺寸往往很小,因此可能需要观测者具备一定的耐心和技巧,需要配备合适尺寸的望远镜,还需要在光照和视宁度合适的条件下观测。 P208

(右)阿里亚代乌斯和阿里亚代乌斯A撞击坑。 P209

100~150毫米孔径的望远镜在良好的观测条件下应该能看到它的内环。 P210

我们已经从本书的前几章了解到,月海是由喷出的熔岩填充并覆盖广阔的撞击盆地形成的,而表面覆盖的撞击坑较少表明月海比高地要年轻。 P211

皱脊同样非常引人注目的是皱脊。 P212

皱脊是构造作用的结果,是随着盆地的底部在其上覆盖的熔岩的重压下塌陷,已经固结的月海表面受到挤压和弯曲作用产生的。 P213

这至少对月球是值得商榷的,因为长期以来,人们一直认为月球很早就失去了热量,而这些可能的月球历史上较近年代的壳层收缩的证据则表明,我们可能需要彻底重新思考月球究竟冷却了多久这个问题了。 P214

(译注:不过由于月球没有海洋,因此月球的山脉并不是以海拔高为标准测量的,也就是说月球山脉和地球山脉的“高度”其实是基于不同的标准来衡量的)],这非常令人惊叹,毕竟月球比地球小得多!里伊塔谷长约500千米,比地球上的科罗拉多大峡谷还要长50千米左右。 P215

里伊塔谷。 P216

月球上另外两个著名的山谷与地球上的山谷倒是有很多共同之处。 P217

它们外形类似河道或裂隙,尽管本身只有几千米宽,但有时可以延伸数百千米长。 P218

另一个类似的系统位于直径25千米的拉姆斯登环形山附近,这座环形山“不幸”地位于疫沼(意为“瘟疫之沼”)之中。 P219

洪堡环形山及其底部的裂隙。 P220

我们在第四章介绍过的阿方索环形山的底部有多个火山口,实际上,阿方索环形山就是一个底部裂隙环形山,环形山底部的大部分火山口都出现在沿着裂隙的方向。 P221

尽管大多数月溪都位于月海内部或附近,但偶尔也有月溪出现在高地上。 P222

我们已经看到了月海中的一个逆冲断层的例子——皱脊,但其实还有线性和走滑断层,也就是陆块发生了垂直或横向的移位。 P223

比格环形山附近月溪—断层的3D模型。 P224

但在这些介绍的最后,我们要介绍一些在月亮接近满月时才适合观测的特征。 P225

但实际上,辐射纹的性质和成因与旋涡完全不同。 P226

你可以观察位于危海以西的明亮的辐射纹撞击坑普罗克洛斯,注意这些辐射纹溅射物是如何非均匀地围绕着撞击坑分布的:大部分辐射纹分散在普罗克洛斯撞击坑的北部、东部和南部,但在西部则有个很明显的 “缺口”。 P227

我们在第三章中介绍过,大多数撞击会从一个点源爆破,产生圆形撞击坑,因此最终的撞击坑形态通常与撞击角度关系不大(不过角度非常低的撞击还是会产生拉长的撞击坑)。 P228

实际上,有人认为正是撞出了东西方向拉长的梅西耶撞击坑的那个撞击体,在反弹之后又再次落下撞出了梅西耶A和梅西耶A西侧的多重坑壁。 P229

不同的月食在颜色和暗度方面也有很大的不同:有些时候月亮非常暗,以至于当月亮被地球的阴影完全覆盖时几乎看不到;而在其他情况下,被完全遮挡的月亮只是变成了红润的古铜色,仍然很容易看到。 P230

或许重要的一点是,要记住直接观察太阳非常危险,稍有不慎甚至会因此失明。 P231

从简单的特写照片到针对特定科学问题的专业数据集,这些信息大都可以通过互联网免费下载。 P232

尽管此后的几十年里摄影技术有了很大的提升,但是LO任务拍摄的照片仍然具有很大的价值。 P233

LRO网站可以通过http://lroc.sese.asu.edu网址进行访问,点击主页顶部的“图像”(Image)可以进入QuickMap工具包。 P234

/ / 雷蒂库斯A环形山的3D 模型。 P235

使用月球轨道器激光高度计数据生成的雷蒂库斯A环形山的地形剖面轮廓图。 P236

然而,科学作为一个整体,其发展是数代人共同努力的结果,每个独立的工作其实也都同时吸收了其他前人的工作,每一代人都从上一代人那里传承了宝贵的知识和经验。 P237

这是一个重要的现象,而且随着未来科学知识的发展,这种现象可能会更加重要。 P238

业余观测者们有能力和机会每晚收集原始的观测数据,并与业余或专业的同事们分享这些数据。 P239

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