編譯 梁宏軍
月球人臉之謎
編譯 梁宏軍
就像一位忠實(shí)的朋友,月球人一直在那里隨著月球繞地球轉(zhuǎn)而持續(xù)不斷地凝視著我們。
人總是會(huì)在不經(jīng)意間從周圍的景物如山、云中幻想出各種奇特的形狀和圖案,并賦予某種意義。這種現(xiàn)象被叫做幻想性視錯(cuò)覺。有時(shí)候這種錯(cuò)覺會(huì)非?!罢鎸?shí)”,如像許多人都聲稱,自己看見月面上有一張對(duì)著我們微笑的人臉。有關(guān)月球人臉的神話可以追溯到好幾千年前。其實(shí),這張“臉”只不過是由月海(來自遠(yuǎn)古火山爆發(fā)的巖漿所形成的光滑平原)的暗斑勾勒出的形狀。
月面和在月面上勾勒出的人像
就像一位忠實(shí)的朋友,月球人一直都在那里并隨著月球繞著地球轉(zhuǎn)而持續(xù)不斷地凝視我們。在地球同步軌道上,月球每繞地球一圈也剛好完成一次自轉(zhuǎn),所以地球人總是看到月球的同一面。那么,月球?yàn)槭裁磿?huì)安定在這樣一個(gè)軌道上?為什么是月球人臉而不是滿布隕擊坑的月球“背面”面對(duì)地球?
以往一些研究者認(rèn)為,我們能看見月球人臉純屬陰差陽(yáng)錯(cuò),就像是拋硬幣的結(jié)果。但科學(xué)家在2012年4月宣布,實(shí)際情況并非如此。最新研究表明,在過去,月球繞軸自轉(zhuǎn)的速度比今天快,而今天月球人臉正對(duì)地球人這個(gè)事實(shí),可能是由于月球放慢了腳步。
月球看上去是圓球形,但實(shí)際上它是橢圓的,近似于橄欖球的形狀。在月球于40億年前形成后不久,當(dāng)它仍處在熾熱和大部分呈熔融狀態(tài)之時(shí),地球的引力就開始拉扯自己的這個(gè)新伙伴。當(dāng)月球冷卻下來后,它的略偏橢圓的形狀得以保留。今天,月球人臉占據(jù)著這個(gè)橢圓的一端。
由于月球每環(huán)繞地球一圈也剛好繞著自己的轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)一圈,所以這張臉一直面朝地球。不過,幾十億年前的情形并非如此,那時(shí)月球自轉(zhuǎn)的速度比今天快得多,如果那時(shí)地球上已經(jīng)有生命存在,這些地球居民應(yīng)該能在不同的時(shí)間看見月球不同的側(cè)面。
科學(xué)家現(xiàn)在認(rèn)為,最終通過一種耗散過程,地球?qū)υ虑虻囊ψ屧虑驕p緩了繞軸自轉(zhuǎn)的速度。我們來看看這個(gè)耗散過程是怎樣進(jìn)行的:地球的潮汐力拖曳月球,創(chuàng)生了月球的兩個(gè)橢圓端之外的另一個(gè)輕微的鼓起。這個(gè)鼓起移動(dòng)并留駐于當(dāng)時(shí)最接近地球的月面(不管是哪一面)。隨著月球的自轉(zhuǎn),這個(gè)鼓起的位置不斷改變,但持續(xù)指向地球,導(dǎo)致月球內(nèi)部不斷地被壓扁、折曲,由此引起的內(nèi)部摩擦起到車閘一般的作用,逐漸降低月球的自轉(zhuǎn)速度,直到與月球繞著地球轉(zhuǎn)的速度匹配,于是月球最終便安定在了同步軌道上。
作為地球引力的結(jié)果,月球以這種方式最終被鎖定到其長(zhǎng)軸指向地球的定向。接下來的問題是:為什么是人臉?biāo)诘脑旅娑皇潜吵厍虻哪且幻孀罱K面朝地球?要知道,月球“背面”的山更高,地勢(shì)也高,根據(jù)物理學(xué)基本定理,月球“背面”應(yīng)該更靠近地球,因而它才應(yīng)該面對(duì)地球。
科學(xué)家進(jìn)一步分析月球物理后發(fā)現(xiàn),決定我們會(huì)看見月球哪一面的因素是月球自轉(zhuǎn)減速的速率,也就是月球自轉(zhuǎn)能量耗散的速率。如果月球以明顯不同的速率(例如比實(shí)際情況快100倍)失去能量,那么其人臉面對(duì)地球的概率就是50%,也就是拋硬幣會(huì)出現(xiàn)哪一面的概率。而實(shí)際上月球的能量耗散速率要慢得多,這就意味著月球人臉面朝地球的概率達(dá)到了2/3。
科學(xué)家運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)月球在不同耗散速率下的情形進(jìn)行模擬,結(jié)果發(fā)現(xiàn),月球人臉之所以會(huì)面朝地球,完全是因?yàn)橐粋€(gè)巧合——月球現(xiàn)在的能量耗散速率正好符合其人臉面對(duì)地球的要求。
在月面搗仙藥的白兔(18世紀(jì)中國(guó)刺繡)
月面勾勒出的兔子像
任你想象上面的月面動(dòng)物
關(guān)于月球讓人感興趣的另一個(gè)話題是:為什么在許多文化中都有月球人或類似的說法?所謂月球人,是一些文化背景中的觀察者對(duì)滿月或新月的認(rèn)知結(jié)果,比如把一個(gè)月面特征或多個(gè)月面特征的組合幻想成人的面部、頭部或身體。
月球人可以由月面暗色區(qū)域(“月?!保┖蜏\色區(qū)域(月面高地)組成,這是典型的幻想性視錯(cuò)覺。西方世界普遍認(rèn)同的月球人臉有如下特點(diǎn):眼睛是雨海(月球地貌名稱,下同)和澄海,鼻子是暑灣,張開的嘴是云海和知海。古代歐洲人在月球上看到了一個(gè)男子(由澄海、寧?kù)o海、豐富海和神酒海組成),他的背上有一個(gè)寬大的包裹(由汽海和夢(mèng)湖組成)。有時(shí)候,他還被看見身邊有一條小狗(危難海)相伴。西方藝術(shù)中對(duì)月球人的常規(guī)化解讀,常常是滿月上的一張非常簡(jiǎn)單的面孔或新月上的一個(gè)人體輪廓。
月球人也可以是任何居住在月球上的神話角色,但這些角色并非對(duì)應(yīng)于月面的實(shí)際地貌。一個(gè)持續(xù)已久的歐洲傳說是,月球人是被流放到月球的地球上的罪犯。在日耳曼文化中,這個(gè)人是偷鄰居的籬笆修自家籬笆的罪犯。在羅馬傳說中,這個(gè)人是偷羊人。在挪威神話中,月球的男性化身馬尼駕著馬車跨越天空,大狼哈提一路追趕他,最終在世界毀滅之地抓到了他。馬尼這個(gè)名字的意思就是月球。在海達(dá)印第安部落的傳說中,月球人代表?yè)炷静牡哪泻?,他因不敬受懲罰而被放逐到了月球。在一些古文明中,月球人被認(rèn)為喜歡喝酒,尤其是紅葡萄酒。在歐洲文藝復(fù)興時(shí)期,月球人被稱為“月光”,他隨身還帶有一盞燈籠。最典型的月球人是中國(guó)傳說中的月老。
其他一些文化把月球人視為女性、兔子、青蛙、麋鹿、公牛或龍(頭和嘴在右邊,身體和翅膀在左邊)。在東方文化中,月面模糊的明暗形狀被認(rèn)為是陰陽(yáng)圖。在伊麗莎白時(shí)期(1589-1600)的英格蘭,月球人被看作是背上背著枝條的女巫,或者是提著一盞燈籠的老年男性(莎士比亞在其喜劇《仲夏夜之夢(mèng)》中正是這樣刻畫月球人的)。西方世界的一個(gè)時(shí)代更近的月球人形象是做過頭發(fā)、戴著墜子的婦人,其中的墜子是月面的第谷隕擊坑,在滿月時(shí)這個(gè)隕擊坑很亮,并且有輻射線。在新西蘭毛利人的傳說中,月面顯示了一名婦人和一棵樹。從美拉尼西亞(西南太平洋群島)到波利尼西亞,月球都被視為在三塊石頭圍成的火爐前做飯的廚子。
神話中的月亮
許多月神都是女神,例如古希臘神話中的司夜和冥界的女神赫卡特、月之女神塞勒涅和月亮與狩獵女神阿耳特彌斯(她在羅馬神話中名為戴安娜)。在中國(guó)神話中,嫦娥居住在月亮上。美國(guó)“阿波羅11號(hào)”機(jī)組登陸月球之前,休斯頓地面控制中心對(duì)機(jī)組成員說:“今晨頭條提問中,有人請(qǐng)求你們關(guān)注月球上的一位有一只大兔子的可愛女孩。據(jù)一個(gè)古老傳說,一個(gè)叫做嫦娥的美麗的中國(guó)女子已在月球上住了4000年??磥硭潜涣鞣诺皆虑蛏系?,因?yàn)樗盗苏煞虻拈L(zhǎng)生不老藥。你們也得找找她的伴侶,一只大大的中國(guó)玉兔。它很容易找到,因?yàn)樗挥煤笸日驹谠鹿饦湎碌年帥鎏?。這只玉兔的名字沒有記錄?!庇詈絾T柯林斯當(dāng)時(shí)回答控制中心:“好嘞,我們會(huì)密切關(guān)注這位兔女郎的?!?/p>
在哥倫比亞時(shí)代以前的中美洲,兔子經(jīng)常被與月球聯(lián)系在一起。例如,阿茲特克人的月亮神就被刻畫成神、人同形的兔子。在中國(guó)文化中,嫦娥的伴侶月兔一直在搗制長(zhǎng)生不老藥。唐代大詩(shī)人李白在其《把酒問月》中寫道:“白兔搗藥秋復(fù)春,嫦娥孤棲與誰(shuí)鄰?!痹谌毡竞晚n國(guó)的傳統(tǒng)文化中,月兔是類似的角色。
根據(jù)阿茲特克傳說,月亮神原本是居住在地球上的一名男子,他在一次征途中找不到水和食物,又累又餓,以為自己要死了。這時(shí),正在附近吃草的一只兔子愿意奉獻(xiàn)自己作為食物救活他。男子十分感動(dòng),讓兔子升上了月亮,接著又把它送回地球并對(duì)它說:“也許你只是一只兔子,但每個(gè)人都會(huì)記住你。月亮上留下了你的圖像,它為所有人和所有時(shí)間而留?!?/p>
根據(jù)另一個(gè)中美洲傳說,謙卑、勇敢和神圣的納納華興在烈焰中燃燒自己變成了第五個(gè)太陽(yáng)。在此之前,財(cái)富之神猶豫了四次才終于點(diǎn)燃自己成為月亮。因?yàn)樨?cái)富之神的膽怯,眾神覺得月亮不應(yīng)該像太陽(yáng)那般明亮,所以朝財(cái)富之神臉上扔去一只兔子以遮蔽他的光芒。還有一種說法是,財(cái)富之神通過把自己變成一只兔子的方式來獻(xiàn)祭,從而變成了月亮,在那里留下了自己的影子。
在美洲土著人的傳說中,月亮與兔子之間的故事有另一個(gè)版本:一只年輕的兔子想去月球,只有鸛愿意帶他去。一路上,兔子緊緊地抓住鸛的雙腿。抵達(dá)月球后,它用一只血腥的爪子觸碰鸛的腦袋。從此,鸛頭上留下了紅色的印記。
太空“動(dòng)物”
由太空或天體引發(fā)的幻想性視錯(cuò)覺并不限于月球。下面是媒體最近報(bào)道的一組由幻想性視錯(cuò)覺造成的“太空動(dòng)物”。實(shí)際上,此類例子從來都不鮮見,只不過隨著太空探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,人們看到的天體細(xì)節(jié)越來越多,錯(cuò)覺自然也就越來越多。
左圖:銀河系圖像中的“外星人”
右圖:電影中的“外星人”
“外星人”
據(jù)媒體2012年3月7日?qǐng)?bào)道,一名16歲的馬來西亞業(yè)余攝影師在尼泊爾拍攝到一幅神奇照片,它顯示的喜馬拉雅山上空的銀河系圖像中竟然有一個(gè)“外星人”的影子。當(dāng)然,這是幻想性視錯(cuò)覺。
“火星大象”
你沒看錯(cuò),圖中真的有“一頭大象”。但那當(dāng)然不是真正的大象,而是大象頭部形狀的火星熔巖流?!盎鹦谴笙蟆笔怯擅绹?guó)宇航局“火星勘測(cè)軌道器”在火星表面的埃律西昂平原發(fā)現(xiàn)的,這個(gè)平原顯示出了一些最年輕的熔巖流?;鹦腔旧咸幵诘刭|(zhì)不活躍狀態(tài),所以活火山和流動(dòng)的熔巖都是過去時(shí)。覆蓋埃律西昂平原的“年輕”熔巖流可能是在過去1億年甚至1000萬(wàn)年里就位的,從火星地質(zhì)歷史的角度來說,這確實(shí)算是很近期的事。
“火星大象”同樣是一種幻想性視錯(cuò)覺,是我們的大腦從隨機(jī)形狀中看出了熟悉的物體,說白了是一種心理學(xué)現(xiàn)象。事實(shí)上,火星是陰謀論者和小報(bào)記者慣于炒作的視錯(cuò)覺對(duì)象,他們經(jīng)常聲稱在火星上看見了金字塔、美女、野人甚至核基地。如果環(huán)繞火星飛行或者漫游于火星表面,會(huì)有數(shù)不清的地貌讓你以為火星上有這有那。當(dāng)然,這些都是錯(cuò)覺而已。
這是由“火星勘測(cè)者軌道器”拍攝的火星南半球的奧格瑞盆地照片,其中包括長(zhǎng)約2.4千米、高約175米的所謂“鸚鵡地貌”。在第二幅照片中看不出什么鸚鵡,因?yàn)檫@幅照片的分辨率不高。
“火星鸚鵡”
你在第一幅照片中看見了一只鸚鵡嗎?在第二幅照片中呢?一個(gè)獨(dú)立團(tuán)隊(duì)在一篇新近發(fā)表的論文中聲稱,火星奧格瑞盆地南坡上的這只“鸚鵡”在解剖學(xué)上很準(zhǔn)確,因而不可能是偶然形成的地貌。這個(gè)獨(dú)立團(tuán)隊(duì)由兩名地質(zhì)學(xué)家、三名獸醫(yī)和一名雕塑家組成,他們花了六年時(shí)間來研究美國(guó)宇航局“火星全球觀測(cè)者”飛行器(現(xiàn)已停用)在2000年4月至2005年12月期間拍攝的三幅照片,最終得出了“火星鸚鵡非天然形成”的結(jié)論。
這個(gè)被美國(guó)宇航局描述為“重復(fù)層狀材料及直線脊嶺”的地貌,是在2002年初被獨(dú)立火星研究者威爾姆·福斯特發(fā)現(xiàn)的。他在這個(gè)火星表面地貌中識(shí)別出了這只“鸚鵡”,包括眼睛、喙、舌頭、腿、爪子、翅膀和尾羽,并把這個(gè)結(jié)論交給了專門探索火星表面“疑似非自然結(jié)構(gòu)”的美國(guó)賽冬妮婭研究所。此后,對(duì)這個(gè)“鸚鵡地貌”的研究一直持續(xù),直到福斯特于2005年去世。
此后,美國(guó)宇航局又發(fā)布了兩幅在不同光照條件下從不同角度拍攝的該地貌照片。結(jié)果,上述獨(dú)立團(tuán)隊(duì)更加確信那不是一個(gè)偶然形成的地貌。天文學(xué)家自然不認(rèn)可這個(gè)驚人說法,但一時(shí)還找不到反駁它的確鑿理由,而解決爭(zhēng)議的最好辦法就是直接到火星上去實(shí)地查看這個(gè)地貌。我們有充分理由相信:實(shí)地探測(cè)結(jié)果將斷然否定“火星鸚鵡”玄論。
“火星蝸?!?/p>
科學(xué)家在2012年4月27日宣布,由“火星勘測(cè)者軌道器”拍攝的火星表面的高分辨率圖像,顯示出了看上去很像是巨型蝸牛的地貌。這些可能有脆性的“蝸?!睂?shí)際上是火星埃利希尤姆地區(qū)的熔巖流,只不過其螺旋形模式很像蝸?;螓W鵡螺?!拔伵!比蹘r流在地球上的一些地方例如夏威夷和加拉帕戈斯也存在,但此前從未在火星上發(fā)現(xiàn)過。最大的“火星蝸?!敝睆綖?0米,比地球上的任何同類地貌都大。當(dāng)剪切應(yīng)力存在時(shí)就會(huì)形成蝸牛狀熔巖流。所謂剪切應(yīng)力,是指多股熔巖流以不同的速度和不同的方向相互經(jīng)過,有塑性的熔巖殼在此過程中可能被剝離或卷起來,于是薄薄的熔巖殼就起了皺紋。
月球還活著?
科學(xué)家曾經(jīng)以為,地殼因地幔中的半熔融巖石攪動(dòng),至今仍在移動(dòng),但月球在很久以前就已冷卻,不可能有任何的這類構(gòu)造活動(dòng)。例如,月面已知最年輕的構(gòu)造地貌的年齡約為10億年,它們是隨著月球內(nèi)部冷卻、收縮,月面起皺而產(chǎn)生的月面高地上的小型懸崖。但是,科學(xué)家在2012年2月宣布,與以往的認(rèn)識(shí)不同,月球的外層——月殼直到最近都很活躍。
由美國(guó)宇航局“月球勘測(cè)者軌道器”衛(wèi)星拍攝的照片暗示,月球在過去5000萬(wàn)年內(nèi)可能一直都有構(gòu)造活動(dòng)。在這些照片上,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了十幾個(gè)狹窄的溝狀地貌——月塹,它們位于被稱為“月海(月面的陰暗部分)玄武巖”的火山巖高地上。月塹兩側(cè)是兩個(gè)斷層,可能形成于月殼被拉伸。科學(xué)家探察到的月塹寬度達(dá)500米左右,長(zhǎng)達(dá)1.8千米左右,它們看上去只是相對(duì)原始,這暗示它們是最近才形成的,否則流星撞擊會(huì)帶給它們累累傷痕。
至于這個(gè)“最近”是多近?科學(xué)家無法確定,也許不到5000萬(wàn)年,也許不到1000萬(wàn)年,也許只有100萬(wàn)年甚至只有40年。總之,月球直到最近都很活躍。搭載在“阿波羅”飛船上的地震傳感器所探測(cè)到的月球地震數(shù)據(jù)也支持了這個(gè)說法??茖W(xué)家推測(cè),月球內(nèi)部至今仍是熱的,或者說,月球至今仍有活躍的構(gòu)造活動(dòng)。
有關(guān)月球隨著時(shí)間冷卻的計(jì)算機(jī)模擬暗示,如果月球在形成之初完全呈熔融狀,之后月球一邊冷卻一邊收縮,迫使月面起皺,而這種壓縮會(huì)抑制月塹的形成——月塹的典型成因是月殼拉伸而非起皺;但是,如果月球形成之初并非完全呈熔融狀,它的收縮就不會(huì)強(qiáng)烈到抑制月塹形成。
目前有關(guān)月球起源的流行理論是:一顆火星大小的天體在地球歷史的很早期撞擊了地球,由此產(chǎn)生的殘骸云形成了月球,月球在形成之初完全熔化。但最新探測(cè)結(jié)果卻暗示,月球剛形成時(shí)并非完全熔化,而是有一部分形成了熔巖海洋。
也許等到“月球勘測(cè)者軌道器”完成對(duì)整個(gè)月球的拍攝時(shí),科學(xué)家就能尋找到更多月塹,屆時(shí)有關(guān)月球是仍然活著還是已經(jīng)死得冷冰冰的奧秘有望徹底破解。
泰坦尼克號(hào)沉沒與月球有關(guān)?
最近有關(guān)月球的新發(fā)現(xiàn)還真不少,其中最令人感興趣是月球與泰坦尼克號(hào)沉沒之間的聯(lián)系。2012年4月14日是泰坦尼克號(hào)游輪沉沒100周年紀(jì)念日。2012年4月號(hào)的美國(guó)《天空與望遠(yuǎn)鏡》雜志刊文說,美國(guó)“法醫(yī)天文學(xué)家”、得州大學(xué)的唐納·奧爾森提出一種新奇而又驚人的假想——月球可能在泰坦尼克號(hào)沉沒大洋底、1500人殞命的慘劇中起了推手作用。
多年來,奧爾森一直在嘗試用天文學(xué)知識(shí)破解一些歷史謎案,例如美國(guó)已故攝影家安塞爾·亞當(dāng)斯的作品、梵高和蒙克的畫作,以及羅馬將軍凱撒公元前55年率軍入侵英國(guó)的實(shí)際登陸地點(diǎn)。他還得出結(jié)論:美國(guó)作家沃爾特·惠特曼在其《一首我自己的歌》中描寫的“奇異的龐大流星陣列”基于一次真實(shí)事件。
奧爾森認(rèn)為一系列因素共同決定了泰坦尼克號(hào)的命運(yùn),其中最主要的因素是冰山對(duì)這艘超級(jí)游輪的撞擊——事發(fā)當(dāng)晚大海異常平靜,使得冰山難以被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)船長(zhǎng)正駕船全速前進(jìn),希望提前一天抵達(dá)紐約港,以讓這艘首航的豪華游輪進(jìn)入更多的頭條新聞。直到冰山聳立前方,船員們才試圖讓這艘龐大的游輪調(diào)轉(zhuǎn)方向,但為時(shí)已晚?;叵肫饋恚绻脚c游輪正面相撞,可能只有前艙會(huì)被碰裂,整艘游輪應(yīng)該會(huì)保持漂浮狀態(tài)而不至于下沉,情況就不會(huì)那么糟。然而,實(shí)際情況是冰山擦掛了泰坦尼克號(hào)的整個(gè)側(cè)面,導(dǎo)致每個(gè)船艙依次全被水淹。從船首開始,整艘船最終沉沒。
當(dāng)然,奧爾森并沒有把責(zé)任全推給月球,但他認(rèn)為天文學(xué)有助于回答一個(gè)基本問題:那一年北大西洋中為什么會(huì)有這么多冰山?
讓我們先來了解一點(diǎn)冰山知識(shí)。冰山實(shí)際上是作為冰川或冰架的一部而分形成于陸地的冰塊。隨著雪在成千上萬(wàn)年里累積,每一層新雪壓縮下面的層,最終壓力變得足夠大(常常是在60~70米深度),雪就變成了冰川冰。冰川雖處在凍結(jié)狀態(tài),卻也會(huì)“爬行”或“流動(dòng)”。當(dāng)冰川到達(dá)海洋時(shí),一部分會(huì)脫離,被叫做裂冰,其中較大(直徑5米以上)的冰塊被稱為冰山。
那么,月球與此有什么關(guān)系呢?這得歸于潮汐和月球?qū)Τ毕挠绊憽?912年4月12日,月球與太陽(yáng)出現(xiàn)罕見的排列,因此這兩個(gè)天體的引力拉動(dòng)加在一起而產(chǎn)生“春潮”——異常高的潮水。奧爾森及其團(tuán)隊(duì)最終確定了這次春潮的成因:當(dāng)天,月球位于大約1400年來最靠近地球的位置(近地點(diǎn)),而此前一天地球與太陽(yáng)之間的距離也最近,真是湊巧了。奧爾森指出,應(yīng)該查查更高的潮水是否導(dǎo)致了格陵蘭更多的裂冰,這些裂冰是該地區(qū)大多數(shù)冰山的來源。冰山需要時(shí)間漂進(jìn)航線,阻擋泰坦尼克號(hào)的路徑。
為什么那個(gè)4月會(huì)有那么多冰山,以至于救援船也不得不減速行駛?正常情況下,隨著冰山離開格陵蘭,它們會(huì)擱淺在紐芬蘭海岸外的淺海域,要花多年時(shí)間才能讓一座冰山融化到足以脫離擱淺地,繼續(xù)向南的旅程。然而,1912年異常的高潮使得原本要擱淺很久的冰山脫離束縛,剛好有時(shí)間漂進(jìn)泰坦尼克號(hào)的航線。這就是奧爾森的假想。當(dāng)然,要想證明這個(gè)假想并不容易。