本週特寫  
   

月球「背面」

二零一九年二月 第一星期

 

隨著嫦娥四號登陸月球「背面」,不少人還是第一次聽到月球「背面」這個概念,這到底是甚麼?

無論你在地球上怎樣看、月相怎樣變,看見的地方都和上面影片中展示的相同。

由於地球與月球之間長時間的引力作用,出現潮汐鎖定的現象,月球自轉與繞地球公轉速度相同,月球只有一面向著地球。向著地球的一面相對較近,稱為近端(Near side,又稱正面),而另一邊則稱遠端(Far side,又稱背面)。天文學家很早已發現,並假想如果有月球生命在遠端也不能被地球的人觀察,因此而成為不少科幻故事的靈感。



隨著人類迎接太空時代,太空船月球3號已在1959航行到月球的遠端拍攝,揭開月球「背面」的神秘面紗。


數十年來,人類對月球探索從未休止,除了登陸月球,前後亦有多艘太空船長期繞月觀測,讓月球地形探測的覆蓋率和精度,猶勝地球表面的測量。



Credits: NASA / NOAA
遙距地球觀測衛星拍攝月球遠端和地球同時曝曬的一刻,展示傳媒使用「Dark side(暗面)」稱呼遠端並不恰當。其實觀看月相盈虧,已可以知道月球繞地球公轉,遠近端皆可受陽光照射。


相比月球時常望到的近端,遠端上那些深色較平坦的月海遠較近端少,撞擊坑的數目較多。除了南極-艾托肯盆地,遠端的山普遍較高、地殼較厚表面重力小,這可能與潮汐鎖定讓月球的地幔和核心凝固時較移近地球的一面有關。雖然人類五十年前已登陸月球,帶回月球岩石,但嫦娥四號前未有探測器著陸月球「背面」直接取樣分析。



月球遠端佈滿撞擊坑,下方的較深色的區是南極-艾托肯盆地。


除了較少機會被研究,月球遠端亦因為不能「直視」地球而無人類電波干擾的地方,但同時無法與地球直接通訊。嫦娥四號登陸前一中繼衛星「鵲橋」已發射到「地球-月球系統拉格朗日-2點」(簡稱地月L2點) 以轉送地球和嫦娥四號之間的訊號。



鵲橋衛星通訊示意圖(不按比例)


開放天文和太空科學研究數據,早已成為國際間研究機構的習慣。現時不難找到這些資料,例如登月相片、岩石分析等數據皆可網上瀏覽或下載。中國也踏出開放數據的步伐,公開部分嫦娥探月工程的數據,希望將來也能夠看到更多來自月球「背面」的新發現。


延伸閱讀

Wright, Ernie. Lunar Far Side: From Luna 3 to LRO. 3 10 2013. https://svs.gsfc.nasa.gov/4109 (accessed 1 28, 2019).

中国科学院国家天文台。 探月工程数据发布与信息服务系统。 http://moon.bao.ac.cn/ (存取日期: 2019年1月28日).

天文導師
曾展鈞

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