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几千年过去,嫦娥终于能在月亮上落户了!

2016-01-15 溯鹰 果壳网

你哭着对我说,童话里都是骗人的。月球上一片死寂,没有嫦娥也没有广寒宫......


话可别说得太早,现在还真就有了你信不信?


儿时的我们或许都有这样的记忆——在秋夜的虫鸣中,望着一轮明月,听长辈娓娓道来那关于月宫的故事。美丽的嫦娥,萌萌的玉兔,还有精美优雅的亭台楼阁…… 随着我们慢慢长大,神话失去了昔日幻想的色彩,对月貌的印象,也被冰冷的月陆和暗色的月海所取代。

在未来,坐在秋夜里赏月的孩子们,难道真的要与这些曾经为我们带来美好畅想的词汇绝缘了吗?不见得。今天的我们,依然可以叙述一个同样美丽的故事:在那个泛着皎洁银光的玉盘上,真的有一位嫦娥,有一位玉兔;它们真的住在一个美丽的地方,那个地方叫做广寒宫。

不同的是,这次,我们以科学的名义来保证。


嫦娥三号在月球上的着陆地点,被正式命名为“广寒宫”。图片来源:EasyNight

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命名广寒宫

2016年的1月4日,国际天文学联合会(International Astronomical Union,IAU)正式批准了中国提交的4个月面地理实体的命名方案。它们分别是“广寒宫”、“紫微”、“天市”和“太微”。其中,“广寒宫”是嫦娥三号的着陆地点,被定义为以纬度44.12 °为北界、纬度44.11 °为南界、经度-19.51 °为东界、-19.52 °为西界所围限的这么一片矩形区域;而“紫微”、“天市”和“太微”则是与“广寒宫”相邻最近的三个雨海陨击坑。

打开一幅绘有经纬度的月面地图,向雨海盆地北边望去,然后用经纬度坐标精细检索,我们便很容易在斑驳的月海地貌上找到广寒宫所在的位置。如果没有经纬度,我们依然可以利用雨海内部陨击坑的排列形貌来粗略为之定位,大致原理和用“星桥法”在夜空中寻找目标天体差不多,大家有兴趣可以自己试一试。


“广寒宫”、“紫微”、“天市”和“太微”的月面经纬坐标。底图来自Gazetteer of Planetary Nomenclature ,由本文作者添加描述信息。

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令人骄傲的科学圣地

“广寒宫”的科学意义,可不仅仅是向中国神话致敬的月球地标而已,它是那颗星球上的科研圣地,是中国人与月球接触的第一个交集,更是人类探月史上注定绕不过去的浓墨一笔。站在今天回顾,嫦娥三号和玉兔探测车的科研成果不可不谓之丰富。

在广寒宫这片土地上,嫦娥三号任务首次同时完成了“测月、巡天、观地”,它不仅是月球探测器的着陆场,更是如假包换的“地质科考站”和“月基天文台”。

作为地质学家的玉兔,在这里确认了新的岩石类型;在这里,玉兔不捣药,它导电磁波,靠雷达波弄清了月球内部的精细结构;在这里,它用红外光谱仪搞定了雨海的化学成分,确认了雨海地区新的火山演化史。

测完了地,我们还要观天,因为月球没有大气和其它地面干扰,是一个非常适合仰望星空的地方。嫦娥和玉兔“搭建”了首台月基天文望远镜,对诸多天区的星体进行了近紫外波段成像。由于身在地球之外,所以地球本身也成了“被观测星空”的一部分。作为天文学家的玉兔摄取了地球等离子体层30.4nm波段的图像,从而勾勒出了身在地球无法目视的神秘圈层——等离子层的完整形态……

所有这些数据,今后都可以一律贴上一个令人骄傲的标签,它的名字叫做——“广寒宫制造”。

3
尘埃落定的天宫三垣

在广寒宫备受瞩目的同时,旁边那3个陨击坑也丝毫不甘下风。熟悉中国传统星空命名方案的朋友,大概不会对紫微、天市和太微这“三垣”感到陌生。说实话,它们出现在我们头顶的苍穹已经很久了。

与西方的星座对应,中国古代的天文学家把满天的繁星编排成彼此相邻的一簇簇,命名为“星官”。由于星官太多太杂,一定区域内的多个星官就被编入了更大一级的单元,这就是“三垣二十八宿”。紫微垣是指以小熊座的北极星(α Umi)为圆心,以大熊座的北斗七星为半径大致转过的这么一个圈儿。太微垣则离狮子座的尾巴较近,还记得身为春季大三角其中一角的五帝座一(β Leo)吗?它就是玉帝在太微垣内的王座。天市大概就是天宫的市场,包含了武仙座和蛇夫座等区域的一大部分。


紫微、太微和天市,都是中国传统的星空名词,比如紫微指的就是北极星周边的这一区域。图片来源:坐井观星_徐刚

虽然今天国际通用的天文学术语里已经不再使用这些中国传统的名词,但它们还真没有就此消失在科学世纪的词典里。这不,玉帝的三垣,这就从虚无缥缈的天球,搬到了敦实厚重的月面上,用另一种身份继承着古老的语言。

那么,现在这些“实体化”的天宫三垣到底是什么来头?其实,它们还真的和月球上别的许多陨击坑不同,并不是早期太阳系大事件的遗迹。雨海三垣,不过是在月球的喧嚣历史早已尘埃落定之后,在“沉寂时代”中偶尔泛起的“涟漪”罢了。

道理很简单,由于这三座陨击坑砸在雨海玄武岩之上,利用放置四海(这里还得再加个月海)皆准的地层学叠覆定律,我们很容易判断它们的形成时代肯定不会老于这些玄武岩的年龄——也就是雨海熔岩大溢流的时间。


月球上的紫微、太微和天市陨击坑,白色箭头所指处为嫦娥三号着陆点,即广寒宫。

在月球纪年表中,由雨海熔岩溢流事件所标定的那段时光被称为雨海纪(Imbrian),大概在距今39亿年到32亿年之间。32亿年之后的时光,即所谓的“沉寂时代”,也就是爱拉托逊纪和哥白尼纪了。在这段时间内飞到月球上的陨击天体,不过都是些微不足道的偶然邂逅而已。

正是由于月球的地质活动极其微弱,这些坑坑洼洼的地貌才得以保存数十亿年之久而不至于风化磨蚀。从这层意义看,倒是也非常有资格来作为玉皇大帝的宫殿之选了。

中国的探月工程依然在如火如荼地进行着。嫦娥三号和玉兔号的后继者早已整装待发,等待不久之后的下一次征程。在将来,还有哪些神话故事会从缥缈的幻想中,走进科学的位面呢?我们完全可以天马行空地猜测一下,说不定你的畅想,便是下一次铭刻在星体之上的永恒答案。(编辑:Steed)



一个实习AI:......广寒宫里做苦力的怎么变成嫦娥和玉兔了?吴刚呢?好意思吗你?


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