月球瞬变现象
月球瞬变现象(英语:transient lunar phenomenon (TLP) 或 lunar transient phenomenon (LTP))是月球表面亮度、色泽或外观上的短暂变化。
有关月球瞬变现象的说法至少可追溯至1000年前,一些目击者或有声望的科学家曾独立地观察到这一现象。但大多数报道的月球瞬变现象都无法再现,令它不足以用作区分假说或解释起源的对照实验。
大多数月球科学家都承认瞬态事件,如月球地质史中所发生的释气和撞击事件,但问题的焦点在于此类事件发生的频率。
1968年帕特里克·穆尔在他参与合编的美国宇航局 R-277 技术报告《月球事件报导年鉴》中,创建了“月球瞬变现象”这一术语。
基本信息
- 中文名
月球瞬变现象
- 外文名
transient lunar phenomenon
事件描述
报告的月球瞬变现象范围包括从雾斑到月球景观的永久性改变。卡梅伦将这些分为:
- 1.
气体,涉及云雾和其他形式的朦胧状态;
- 2.
颜色发红;
- 3.
变绿、变蓝或变紫色;
- 4.
变亮;
- 5.
变暗。
存在大量二种类型的月球瞬变现象,从公元6世纪以来累计记录有2,254次。这些事件中最为可靠的,至少三分之一是来自阿里斯塔克斯高原附近。
以下是一些较为著名的瞬态现象历史记录:
公元1178年6月18日,五位或以上的坎特伯雷教堂修士报告了日落后不久发生在月球上的剧变。“一弯明亮的新月像往常一样,月牙朝东,突然它的上角端一分为二,从中迸发出一团火焰,随后火光、热灰和火花喷溢而出,距离相当长。与此同时,月亮下半段身体在不停地扭动,当时这一切令人十分惊恐,告诉我这些话的人说,从他们的眼中望去,月亮抽搐得像一条受伤的蛇,然后又恢复常态。这种现象重复了十几次或更多,跳跃的火焰不停变幻着形状,然后又回复正常。接下来,在这些变化之后,沿整个月牙,从一端到另一端被蒙上一层黑影。”1976年,地质学家杰克.哈同提出,这一切是在描述焦尔达诺·布鲁诺陨石坑的形成。然而,最近的研究表明,1178年的事件似乎不太可能与焦尔达诺·布鲁诺陨坑的形成有关,甚至不一定是月球瞬变现象。因为,一次足以留下直径达22公里陨石坑的大撞击所溅发出的百万吨碎岩将会在地球上空形成空前激烈、长达一周的流星暴。但在任何现有的历史记录(包括世界各地的天文档案),都没发现这种令人难忘的流星暴。鉴于此,人们怀疑这群修士(该事件目击者)从他们所处的位置及与月球如此遥远的距离上,是否真的偶然看到了迎面而来在大气层中爆炸的流星。
1787年4月19日晚,英国天文学家威廉·赫歇尔爵士在月球幽暗的部位发现了三块赤红色亮斑。他将这一观察报告给了英皇乔治三世和其他天文学家。赫歇尔将此现象归认为火山爆发,并察觉到这三块光斑的亮度超过了4月10日所发现的彗星。就在赫歇尔发现这一现象的同时,意大利帕多瓦上空出现了极光波纹(北极光)。距北极圈如此南的地方产生极光活动非常罕见。在帕多瓦极光和赫歇尔的发现过后不久,即1787年5月太阳黑子数量达到了顶峰。
1866年,经验丰富的月球观测者和制图师约翰·弗里德里希·朱利叶斯·施密特声称,林奈陨石坑的外观发生了改变。根据早期约翰·希罗尼穆斯·施罗特的月图、他个人的观察及在1841年与1843年间所绘制的月图,他指出:该陨坑“在斜照时无法全部看到”(他强调),而直射下,又只是一块亮点。在反复观测的基础上,他进一步指出,“在任何光照条件下都看不到一座标准的林奈陨石坑了”,(它)“已发生了局部变化”。林奈陨石坑仍是一座可看到的年轻正常的撞击坑,直径约1.5英里(2.4公里)。
1958年11月2日,苏联天文学家“尼古拉·亚历山德罗维奇·科济列夫”(Nikolai Aleksandrovich Kozyrev)使用配带光谱仪的48英寸(122厘米)反射望远镜,观察到发生在阿方索环形山中央峰上为时半小时的明显“爆发”。从这段时间所得到的光谱图显示了由C2和C3分子形成的明亮气体喷发带。同时在第二幅光谱图中,他注意到“中央区域明显上升的亮度和一种异常的白色。”然后,“突然间所有的亮度都开始下降”,所得到的光谱值又回复正常。
1963年10月29日,航图和信息中心两名制图员,詹姆斯·克拉克·格里纳克(James Clarke Greenacre)和爱德华·巴尔(Edward M. Barr),在亚利桑那州弗拉格斯塔夫洛厄尔天文台,人手记录在月球眼镜蛇首西南面、施勒特尔月谷东南一座山丘上以及阿里斯塔克斯环形山西南内壁有非常明亮的红、橙、粉色光。这一事件引起了人们对TLP报告态度的重大转变。根据威利·莱伊(Willy Ley)的说法:“专业界的第一个反应,理所当然是惊喜,接下来则是歉意,而歉意所针对的正是早已过世的伟大天文学家,威廉·赫歇尔爵士”。美国天文学家威尼弗雷德·索泰尔·卡梅隆(Winifred Sawtell Cameron)所作的一条注释(1978年,第778号事件)写道:“这一切与11月的发现激起了人们的极大兴趣以及对月球的观察”。此发现的可信度源于格里纳克作为一名无可挑剔的制图员的崇高声望,而非任何其他的照片证据。
1963年11月1至2日晚上,也就是格里纳克事件后的几天,在法国比利牛斯山日中峰天文台(Observatoire du Pic-du-Midi),兹德内克·科帕尔(Zdeněk Kopal)和托马斯·拉克姆(Thomas Rackham)拍摄到了首张月表大范围发光的照片。他们发表在《科学美国人》杂志上的文章将此变成了最广为人知的月球瞬变现象事件。与其他人一样,科帕尔认为产生这一现象的原因可能是太阳高能粒子。
1969年阿波罗11号任务期间,休斯顿向阿波罗11号发出无线电通讯:“我们得到报告,在阿里斯塔克斯陨石坑附近显示有月球瞬变现象,如有时间,请前往查看。”位于西德波鸿的天文学家在月球表面观察到一道明亮的光芒-类似吸引了数世纪月球谜们的怪异冷光。这一报告被发送至休斯顿,然后由休斯顿传给宇航员。宇航员收到信息后立刻报告:“嘿,休斯顿,我正看向北面的阿里斯塔克斯坑,那里确有一处比周围区域更耀眼,似乎有一些荧光”。
1992年,位于巴黎天文台天文学家奥杜安·多尔菲斯(Audouin Dollfus)使用一架3.2英尺天文望远镜观察到朗伦环形山坑底表面的异常特征。1992年12月29日当晚开始观测时的情况是正常的,但接下来在外观未发生改变的情况下,却记录到长达6分钟的异常高反照率和偏振现象。三天后,该区域附近又出现类似的现象,但范围更小。当时该区域的观察环境类似于镜面,从观测到的振幅数据来看,这种现象与镜面反射的阳光并不一样。最能接受的说法是这是由于泄出气体形成的颗粒云雾所导致的光散射,而这种泄出的气体可能来源于陨石坑底表的裂隙。
解释
对于月球瞬变现象的解释都可归集于以下四种:释气、撞击事件、静电现象以及不良观测条件。
释气
一些瞬变现象可能是由月球地下洞穴群中释出的气体所引起。这些气体据说显示独特的淡红色,有的呈现如白云或朦胧的薄雾。大部分出现的瞬变现象都与底表开裂的陨石坑、月海边缘区或其他有火山地质活动的地方有关。然而,这些都是月球上最常见的目标,这种相关性可能是一种观测偏差。
支持释气说的证据是,月球探勘者号的α粒子光谱仪数据显示了最近泄出在月表的氡气。特别是阿里斯塔克斯陨石坑和开普勒陨石坑附近释放的氡气,就产生于该卫星运行的两年间。这些观察结果反映了月表气体的扩散是缓慢而难以察觉的,或是由一系列间歇的喷发所构成。而支持爆炸性释气的证据为,月球表面有一处直径约3公里(1.9英里)的区域,因释气事件而“最近”才发生了改变。该特征的年龄据认为在100万年左右,这表明此类大的现象只是很少发生。
撞击事件
不断发生在月球表面的撞击事件,大多与流星雨期间的微陨石有关。地球上的天文台已多次或同时检测到此类事件的撞击闪光。通过摄像机拍摄的撞击记录自2005年来就一直存在,其中许多次就与流星雨有关。此外,欧洲航天局的SMART-1卫星、印度的月球撞击探测器及美国宇航局月球坑观测和传感卫星都检测到碰撞后产生的撞击云。撞击事件在月表会留下明显的痕迹,通过分析事件发生前后的高分辨率照片就可检测出来。在克莱门汀号(全球分辨率100米,选定区域7-20米)和SMART-1卫星(分辨率50米)环行期间没有检测到新形成的撞击坑。
静电现象
有提议认为,静电可解释部分月球瞬变现象。其中一种可能是近表地层(如岩石)断裂所产生的电磁效应,它会对所有可能存在的气体充电,如吹入的太阳风或放射性核元素衰变产物。如果这发生在月球表面,随后这些气体的放电将引发在地球上可看到的瞬变现象。另一种可能是尘埃云中悬浮颗粒的摩擦起电效应,引发了地球上可见的静电放电现象。最后,月球昼夜线附近带静电的悬浮尘埃也可能会引发此等现象。
不利观察条件
许多瞬变现象很可能与月球本身并没有关系,只是由于不利的观测条件或地球自身的有关现象所造成。例如,一些报道中所观测到的月球瞬变现象是因为使用了只具备近距分辨率的望远镜。地球大气层会造成明显的短暂失真,而这种失真亦有可能会与真实的瞬变现象混淆(一种称为视宁度的效应)。其他非月球因素的解释包括地球轨道卫星、流星以及观测误差。
月球瞬变现象的争论现状
月球瞬变现象报告面临的最大问题,就是这些现象中绝大多数要么由单个的观察者,要么是在地球上某一单独位置(或两者都有)所发现。用于支持众多报道瞬变现象存在的证据都发生在月球的同一地方,然而,并没有多位观察者在地球不同地方对同一"事件"的目击报告,因此,必须以谨慎的态度来面对这些。正如上面所讨论的,对某些事件同样可信的说法是:它们是由地球大气层扰动造成的。但如果某一事件同时在地球上两个不同的地方被观察到,那么,这就可以作为反驳大气层原因的证据。