拍得月背照片的科学意义

第7版()
专栏：

拍得月背照片的科学意义
南京大学数学天文系副主任　戴文赛
苏联第三个宇宙火箭成功地拍摄到月球背面的照片了，这是多么令人振奋的消息呀！这个成功，可以事先就估计到的，但没有想到成功得这样快，结果又这样好。这表示苏联在自动控制、远程操纵、远程无线电传真等尖端技术方面，正以飞跃的速度向前发展。
拍到月球背面照片在科学上有甚么意义？我认为最重大的意义是提供了研究天体的一种新方法。今天无人驾驶的宇宙火箭能飞到月球后面，按照从地上发出的号令拍照，然后自动冲洗并把所拍到的照片通过特制的无线电技术设备发回地球，明天它也完全有可能飞到火星、金星、甚至太阳附近去对这些天体进行拍照，来使我们看到在地上用任何方法都无法观测到的细节。
月球背面的拍摄成功，显然地对于月球的研究将起很大作用。由于月球的自转周期和绕地球转动的周期相同，月球表面的一小半老是背着地球，不看到这一部分，要对月球表面进行全面的研究是不可能的。向着地球的这一面有许多寰形山、山脉和广大的平原（称为“海”）；不难想像，另一面也一定有许多寰形山、山脉、海等等。但只有看到另一面以后，才能确定向地球的一面和背着地球的一面没有显著差别（例如有一面山较少海较多较大），寰形山在整个月面上的分布如何，是否有些区域（例如靠近月球北极南极的区域）寰形山较少。首先可能协助解决的就是寰形山的起源问题。三百多年来关于这个问题主要有两种看法，一是流星（或小行星）的撞击，一是火山爆发。一年来关于这个问题出现了两件重要的资料：一件是去年11月3日清晨苏联克里米亚天体物理天文台研究员柯则列夫观测到月上“阿尔逢萨斯”寰形山里发生了爆发现象，表示月球有内能，寰形山似乎是爆发的产物。另一件重要资料是今年9月14日苏联第二个宇宙火箭撞到月面上时，造成了一个用大望远镜可以观测到的小环形山，扬起的尘埃云和气体云高达三百到五百公里，有些甚至达到离撞击点三千公里的地方。这又似乎表示寰形山是外来物体撞击的结果。上述两件资料绘出了互相矛盾的结果。月球背面照片对解决这个难题可能提供一些重要线索。很可能不同类型的寰形山具有不同的起源，有的由于火山爆发，有的由于外物的撞击。
月球上究竟有没有空气或者有多少空气，这也是一个悬而未决的问题。从地球表面上观测，要对这个问题下肯定的结论是有困难的。十多年来一些天文工作者所得到的结果相差很多，月球每单位表面积上面的大气从地球的千分之一到十万万分之一。很可能经常有一些气体和蒸气从月球内部流出来，爆发时流出的气体特别多，但由于月球吸引力不够大，气体很快地就跑掉了。利用宇宙火箭在月球附近拍摄月面照片将大大帮助解决月球大气有无和多寡的问题。
千古以来未能揭开的月球背面秘密今天揭开了。人们完全可以深入追问一句，为甚么月球有一面老是背着地球，为甚么那样巧，月球自转一周的时间正好和它绕地球转一周的时间相同，这种情况已经存在了多长时间，以后还要继续多长时间。这样的问题和月球的起源以及地球和月球所组成的系统的演化有关。月球背面照片的拍摄成功也将为这些较基本的问题的解决提供有用的资料。有人认为月球是在很久以前从地球分出去的。有人则认为月球和地球是分别形成的。形成的时间地点都不一定相同，都在绕太阳转动，在运动中曾经发生了这样一件事，月球走到地球附近，由于条件符合，竟被地球俘虏了，以后便成为地球的卫星。还有一种看法认为地球和月球都是由同一些散漫物质（小固体质点、气体分子等等）形成的。或者大致同时形成，大部分物质形成地球，小部分物质形成月球。或者地球先形成，然后残余的散漫物质形成了月球。这些看法不可能同时成立，总有一些错的，也可能全都错了。要解决这样的问题的确不容易，因为这相当于描写几十万万年前发生的一件事，并争取为几十万万年来该事件的发展拍出一部活动电影。但在人类和自然的斗争中迟早总要面对和解决这样的问题。事实上天体（包括地球在内，因为地球也是太阳系的一个行星）的起源和演化问题已经做为科学问题提出来了，它已成为自然科学基本理论的一个重要组成部分了。月球问题的解决将帮助解决地球起源问题，这对于解决地质学和其他有关地球的科学里许多悬而未决的问题将起重大作用。