从古至今,人类对月球总是充满幻想,在古人眼中,月球是一个充满神秘色彩的天体,在中国古代,有很多关于月亮的传说,比如说嫦娥奔月,人们认为月球上有广寒宫,住着美丽的嫦娥,玉兔还有伐桂的吴刚。在西方古代文化中,月亮经常和女性联系在一起,被视为女性的象征,古希腊神话中有月亮女神塞勒涅,古罗马神话里与之对应的是露娜,人们认为她们驾驭着月亮车在天空驰骋。而且月球的阴晴圆缺周期变化也被用来记录时间和制作历法。
古人通过长期肉眼的观察,关注月亮阴晴圆缺的变化,总结出月相变化规律,将其与时间联系起来,确定了月这一个较长的时间单位,还认识到满月时的月球最亮,中国早在商代的甲骨文上就有了日食月食的记录,此后历代也都有对月食等特殊天象的详细记载,包括月食发生的时间、形状等,看到这里,可能有很多人都觉得,古代记录的月球运动有一定的误差。
在当时的观测条件下,古人通过肉眼观察、简单仪器辅助,能够记录下一些基本的月球运动规律,比如对月相周期变化的记录是比较准确的,古人发现从新月到满月再到新月的周期大约是29.5天,并且依此制定了农历等历法,这些数据和规律对日常生活和农业生产起到了很大的作用。
但是由于当时的科技水平有限,古代记录的数据和现代精确测量相比,肯定存在误差,比如说像月球轨道是椭圆的、月球在近地点和远地点速度不同,古代很难精准的对这些细节进行量化。自古以来,《嫦娥奔月》的故事一直牵动着人类探索月球的好奇心,激发着人类对于月球真实模样的幻想。
后来在1969年7月20日的时候,美国国家航天局的“阿波罗计划”、人类第一次登月任务启动,尼尔.阿姆斯特朗和巴兹.奥尔德林真正踏上月球,世界人民才真正揭开了月球的面纱。不过可惜的是,月球上面没有嫦娥、没有玉兔,也没有天宫。有的只是一望无际的巨大灰色环形山脉和死气沉沉的灰色月壤。并且经过科学家的研究发现,月球并不适合人类的居住。
不过通过科学家对月球的研究,我们依然能够对月球有深入的了解,目前科学界的主流观点表示,月球曾经也像地球一样拥有炽热的核心,其内部也因此具备了活跃的地质活动,但是由于其个头太小,无法像地球一样有效的保持其内部的热量,所以随着时间的流逝,其内部的热量就会逐渐流逝。
最终导致它的内部不再有任何地质活动,成为了一颗“死去”的星球,月球是什么时候“死去”的?这是一个科学家非常感兴趣的问题。在20世纪的时候,科学家就发现,无论是美国阿波罗计划和前苏联月球号任务带回的月球样本,还是我们在地球上收集到来自月球的陨石样本,其实年龄几乎都已经超过了30亿年。
这让很多人普遍认为,月球“死去”的时间点,大约是30亿年前,从那个时候开始,月球内部的地质活动就已经停止了。不过进入21世纪以后,人类对月球的探索依然在继续,2021年的时候,我国的嫦娥五号任务为月球的地质生命续写了新的篇章。通过嫦娥五号从月球表面采集的玄武岩样本进行精确的年代测定,科学家发现,月球在大约20亿年前的时候,依然存在着较大规模的火山活动。
而这一发现也将月球的地质生命“延长”了大约10亿年的时间,从而刷新了人类对月球的认知,不过这还没有结束,一个来自中国科学院地质与地球物理研究所的团队,在《科学》杂志上发表了一项重磅级的研究成果:在对嫦娥五号月球样本的深入研究中,科学家发现,月球在大约1.2亿年前依然存在火山活动。
在我们地球上也存在火山活动,它就是板块和板块之间相互挤压以及碰撞产生局部高温,使得一些含水矿物脱水,降低岩石的熔点,从而形成岩浆,并且引发火山运动,不过月球上的火山活动有两种说法:
曾经学术界曾采用撞击坑定年法,预测富含放射性元素的风暴洋克里普地体中的一些区域仍有年轻火山活动。所以就在此认为放射性元素是月球年轻火山活动的主要机制。
但是从我国嫦娥五号玄武岩的研究,直接否定了这一个说法。并不认为它是通过放射性元素而来的。同时我们又取得了一个新的发现,玄武岩的源区非常“干”。也就是说在这当中不是含有水的物质(以及水含量高)造成的火山活动,因此这一个说法也可以否认了。
根据研究发现,结合阿波罗样品比较,年轻的嫦娥五号玄武岩的初始岩浆含有更多的钙和钛,也就是说因为这两者的物质存在,降低了月幔的熔点,从而引发长期持续的月球火山运动。
为什么这次的研究会有新的发现?因为这次的研究采用了一种新的思路,那就是寻找月球样本中的“火山玻璃珠”,并对其进行测量。简单来说就是在岩浆通过火山活动到达地表过程中,其中蕴含气体会因为压力降低而不断逃逸,进而在岩浆上面形成一个气体聚集的区域,也被称为是气仓。
这个“气仓”就像是一个巨大的压力锅,其中通常会悬浮着由少量岩浆凝结而成的细小颗粒,当压力累积到一定程度的时候,气仓就会发生爆炸,这些细小的颗粒就会被大量的抛向空中并且开始的冷却,最终凝固成微小的玻璃态颗粒散布在表面,这种颗粒被称为是火山玻璃珠。
在月球这种特殊的环境中,火山玻璃珠的形成会更加纯粹、保存的更加完整,能够说是研究月球上火山活动的最佳样本。根据科学家的研究我们能够知道,月球表面遍布陨石坑,这是月球经常遭受撞击的证明,每一次的撞击都会导致分布于月球表面的火山玻璃珠飞溅到更远的地方,久而久之,火山玻璃珠便存在于月球表面的每一片月壤之中了。
虽然说月球上面的火山玻璃珠很多,但是想要准确的找到它们也是非常困难的,因为他们非常小,只有几十甚至几百微米,和火山玻璃珠在外观上几乎没有任何差异,所以嫦娥五号采集月球样本后,科学家一开始无法确定里面是不是存在这种玻璃珠。中国科学院地质与地球物理研究所的研究人员先从3克月壤之中挑选出了3000颗玻璃珠,然后开始进行逐步排除。
首先去掉那些有明显冲击特征的玻璃珠,于是3000颗变成了800颗,之后科学家又对剩下的玻璃珠进行了电子探测,通过重重筛选,最终留下了13颗,然后再通过微量元素识别出有岩浆演化特征的玻璃珠,这步之后只剩下6颗了。最后一步就是通过硫同位素值来确定最终的火山玻璃珠,最终选出了3颗。
科研人员对这3颗火山玻璃珠进行了U-Pb同位素体系定年,结果显示这3颗玻璃珠的年龄为1.23亿岁,也就是说大约在1.2亿年以前,月球上仍然存在有火山活动。所以说整个过程是非常复杂的。看到这里,可能很多人会产生一个疑问,就是研究月球火山活动,对于人类来说有什么意义?
首先研究月球火山活动能够让我们对月球有更加深入的了解,火山喷发会使得岩浆涌到月球表面,岩浆冷却之后会形成各种火山地貌,除此之外,火山喷发还会出现火山锥,当岩浆和火山碎屑物质在火山口周围堆积,逐渐形成火山锥,它改变了月球表面的地形起伏。
火山活动过程中,岩浆的喷发和运动使月球内部的物质分布发生变化。比如,岩浆从月球内部涌出,导致月球内部的一些区域压力减小,进而引起内部结构的局部调整。火山活动过程中,岩浆的喷发和运动使月球内部的物质分布发生变化。比如,岩浆从月球内部涌出,导致月球内部的一些区域压力减小,进而引起内部结构的局部调整。我们通过对月球火山的了解,能够更加清晰的认识月球的来历。
而且这不仅仅是让我们对月球的了解更多,对于人类未来的科技发展来说,也是有很大帮助的,从科学的角度来说,月球是地球唯一的天然卫星,它保存着太阳系早期的演化痕迹,通过研究月球的地质结构,我们能够了解太阳系的起源和演化。而且月球上面没有大气层和地质活动的干扰。
是一个理想的天文观测平台,能够更好的观测宇宙射线、太阳风等现象,在技术方面,探索月球推动了航天技术的进步,从早期的火箭发射技术到轨道控制、深空通信、太空行走等复杂技术的成熟,都是依靠月球探索,这些技术也能够广泛应用于卫星通信、气象预报等领域。
而且更重要的是,科学家在月球上面发现了稀有资源氦-3,它是一种高效的核聚变燃料,在合适的条件下,它的能量释放能达到90%,试验数据表明,利用氚和氦-3的热核聚变反应,一公斤的氦-3就可以发电10000千瓦,10吨就能满足我国一年所有的能源需求。并且氦-3和氚发生反应时只会释放不带放射性的中子,所以它对人类也不会产生核辐射危害,是一种既清洁又高效的核聚变发电燃料。
我们地球上氦-3的储量很少,但是在月球上,至少埋藏着上百万吨的氦-3,如果人类能够将这些氦-3全部开采出来,那么人类实现可控核聚变就指日可待了,对于人类来说,可控核聚变非常重要,它是一种几乎无穷无尽的新能源,而且没有污染,实现可控核聚变技术,能够稳定的提供人类所需要的供应。
一旦人类能够商业化,那么它可以满足全球不断增长的能源需求,无论是城市供电还是用于工业大规模的生产,都能够为其提供充足的电力,能够有效的支撑经济的持续发展,而且从能源安全角度来说,当前世界上很多国家的能源主要依靠进口,容易受到不同国家的干扰,可控核聚变能够减少对进口能源的依赖,从而增加安全性。
我国的“东方超环”(EAST)装置在2022年实现了1亿摄氏度等离子体维持105秒的世界纪录 ,2024年,其在高约束模等离子体模式下创造了403秒的稳定运行新纪录 。“中国环流三号”在2023年8月实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行,刷新了我国磁约束聚变装置的运行纪录,随着我们科技的不断发展,可控核聚变未来一定能够彻底实现。
小编认为,探索月球只是人类探索宇宙的开端,月球能够很好的让我们了解太阳系起源的奥秘,未来随着人类科技的不断进步,人类对于探索宇宙的次数将会变得越来越多,这对于人类文明未来的发展有很大的帮助,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,能够在宇宙中长久的发展下去,这样人类才能够解开宇宙中更多的奥秘,对此,大家有什么想说的吗?