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月球真是自然形成的吗?

2022 年最大的“超级月亮”上线,朋友圈竞相拍照打卡。

事实上,我们看到的画面大约与 2500 年前柏拉图所看到的月亮相差无几。但从那时起,对于这位距离地球 38 万公里的邻居,人类的认知已发生了巨大的变化,科学家、艺术家等对月球的呈现也千差万别。

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人类在月球上的第一个足迹。图片来源:NASA 官网

1969 年 7 月 20 日,“阿波罗 11 号”在月球背面的宁静海(Mare Tranquillitatis)南部着陆,人类第一次登月成功。

为了纪念这一伟大壮举,每年的 7 月 20 日被定为“人类月球日”。在今天这个特殊的日子,让我们从那些古老的手绘图,到早期的月球照片,再到由太空飞行器发回的详细的卫星图像,来一览月球面貌的变迁。

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《天球图谱》约翰·加布里埃尔·多贝玛亚,1742 年 图片来源:AMERICAN GEOGRAPHICAL SOCIETY LIBRARY/UW–MILWAUKEE

柏拉图等古希腊哲学家认为,月球和其他天体围绕着固定的地球旋转。这幅由德国数学家、天文学家约翰·加布里埃尔·多贝玛亚(Johann Gabriel Doppelmayr)于 1742 年绘制的图片就描述了这一想法。

思想家视月亮是完美的,并努力解释它的那些黑暗的印记。1935 年,天文学家将月球上最显著的一个陨石坑命名为柏拉图。

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《凯撒天文学》迈克尔·奥斯坦多弗,1540 年 图片来源:MICHAEL OSTENDORFER/METMUSEUM.ORG

这幅由德国画家迈克尔·奥斯坦多弗(Michael Ostendorfer)手工着色的木刻作品出现在《凯撒天文学》中,这是一本由德国作家 Petrus Apianus 编纂的天文学巨作,于 1540 年出版。这张图片显示了在早期文艺复兴时期,天文学家赋予月球以脸孔的例子。

这本书还包含了 20 多种精巧精细的古三星仪,它们可以用来预测月食、计算星星的位置等等。

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《论宇宙》威廉·吉尔伯特,约 1600 年 图片来源:lynx-open-ed.org

这幅素描创作于 1600 年左右,是已知最古老的月球地图,它是由威廉·吉尔伯特(William Gilbert)根据肉眼观察绘制的。吉尔伯特是英国女王伊丽莎白一世的御医,他设想那些明亮的点是海洋,黑色的区域是陆地,并给一些地貌命名,比如“东方大区域”,这大概指的是如今被称为“雨海”的广阔熔岩平原区域。

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《星际信使》伽利略,1610 年 图片来源:GALILEO/CUL DIGITAL COLLECTIONS

望远镜的出现让对月球地形的观测变得更加容易了。这幅由伽利略(Galileo Galilei)公布于 1610 年的月球地图是最早的根据望远镜观测结果绘制而成的月球图像。他的观测支持了哥白尼的观点,即月球、地球和其他行星都围绕太阳旋转。

伽利略的月球绘图并不是第一个依靠望远镜观测的,英国天文学家 Thomas Harriot 在 1609 年就绘制了第一张月球图像,但伽利略却是第一个将绘图发表的。这些图像出现在伽利略的天文学专著《星际信使》中。

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《月面图》约翰·赫维留,1647 年 图片来源:J. HEVELIUS/WIKIMEDIA COMMONS

1647 年,波兰天文学家约翰·赫维留(Johannes Hevelius)出版了第一本月球的地图集——《月面图》。这本书包含了 40 多幅详细的图画和版画,其中就包括这张展示了月球在各个阶段的图。赫维留还在书中加入了一个含有 275 个形容表面特征的词汇表。

为了创建这些图像, 富有的赫维留在格但斯克的一个屋顶建造了一个天文台,他安装了一个自制的望远镜,能将月球放大 40 倍。赫维留被视为研究月球表面和物理特征的月面学的奠基人。

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第一张已知的月球照片。约翰·威廉·德雷珀,1840 年 图片来源:NYU ARCHIVES

摄影为捕捉月球的样貌开辟了新的途径。1840 年左右,出生于英国的化学家和医生约翰·威廉·德雷珀(John William Draper)拍摄了这张月球的照片,这是已知最早的月球照片。照片上的斑点是由霉菌和水渍造成的。

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“黑斯廷斯上空的月亮”。亨利·德雷珀,1863 年 图片来源:AMERICAN GEOGRAPHICAL SOCIETY LIBRARY/UW–MILWAUKEE

1863 年,约翰·威廉·德雷珀的儿子亨利·德雷珀(Henry Draper)医生在纽约哈德逊河畔的天文台拍摄了这张详细的照片,成为了天体摄影的先驱。

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月球勘测轨道飞行器。美国宇航局,2018 年 图片来源:NASA’S SCIENTIFIC VISUALIZATION STUDIO

这是一张由 NASA 的月球勘测轨道飞行器在 2018 年提供的图片,它以惊人的细节展示了我们所熟悉的那幅月球面孔。

现在我们知道,月球表面的山脉、深坑,以及充满了硬化了的熔岩的巨型盆地,证明了这颗卫星曾有一段爆裂的过去,而这些都是那些暴力事件在月球上留下的证据。

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“嫦娥四号”拍摄的月球照片。中国国家航天局,2019 年 图片来源:CLEP/CNSA

现在,我们已经有了无数张月球正面的照片,却一直不知道它的背面,即所谓的阴暗面是什么样子。直到 2019 年,天文学家才设法用卫星捕捉到了月球背面的照片。

上图是 2019 年 2 月,中国的“嫦娥四号”着陆器和月球车成为第一个在月球背面着陆的航天器,捕捉到了“阴暗面”的第一张图像。

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图片“嫦娥五号”拍摄的月球照片。中国国家航天局,2020 年 图片来源:CLEP/CNSA

2020 年,“嫦娥五号”着陆月球,并拍下了更高清细致的近距离图,成功带回月壤。人们对月球的了解也进一步加深。

太空月出

古人称月亮为“冰魄”、“瑶轮”、“婵娟”,如果从以上图片中很难感受到这样的意象,或许,当我们转换视野到太空中去看月亮,又有不一样的体会。

以下图片来自起源太空的“仰望一号”太空望远镜。在太空俯视月球的光穿越数千公里的大气层,观赏月球优雅曼妙的身姿。

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