神奇的月球风景,从远处欣赏全貌跟从近处细致观察月球的差别

时间:2023-11-17 20:39:01

如图所示,如果给我们一架直径3厘米的小型望远镜,就可以把月面上的环形山和环形山口等尽收眼底。但是,如果可以在月球上亲眼目睹这些景象,一定超出我们的想象,在地球上看月亮,毕竟显得不那么真实。

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图月面上的环形山。

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图月球上的巨型环形山的剖面图。

从远处欣赏全貌跟从近处细致观察一个物体,差别非常大。就拿月球上的埃拉托色尼环形山来说,在地球上看,它的中间还有一座高山,只能看清它的轮廓。如果只看侧影,如图所示,它的直径大概是60千米,环形山口的直径跟拉多加湖到芬兰湾的距离差不多。这么长的山坡应该非常平缓,所以,即便这座山非常高,也并不险峻。如果走在这个环形山口里面,我们可能都感觉不到是在山上。还有一个原因,也会使高山变成缓坡,就是山体低的地方被月面的凸度遮挡了。月球的直径是地球短直径的3/4,所以,在月球上,“地平线”的范围也小得多,大概只有地球的1/2,这样,我们就可以计算出月球的范围,即:

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其中,D为地平线的距离,h为眼睛高度,R为地球的半径。对于一个普通人来说,他在地球上看到的最远距离不超过5千米。如果把这个数值代入上式,可以得出,在月球上,这个人可以看到的最远距离为2.5千米。

如图所示,这是观察者站在一个巨型的环形山口看到的画面。从图中可以看出,那里只有广阔无垠的平原,连绵起伏的山峦铺展在地平线上。这跟我们印象中的环形山口形象很不一样,我们无法想象图中的缓坡原来是一座高山。在月面上,很多小环形山口是月球风光的重要组成部分,跟环形山不同,这些小环形山口并不高。人们给月球上的山脉起了很多名字,比如高加索、阿尔卑斯以及亚平宁等,这些山脉的高度都在七八千米左右,虽然跟地球上的一些山脉差不多高,但由于月球比地球小得多,就使得它们看起来非常高大。

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图站在月面上的环形山口所见到的画面

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图在望远镜里观测时,派克峰看起来非常险峻。

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图如果站在月面上观看派克峰,派克峰显得非常低矮。

在月球上,还有一座山峰叫派克峰,如果用望远镜来看它,轮廓非常清晰,看起来很险峻,如图所示。但实际上,如果亲眼目睹一下,你一定会大失所望,你所看到的只是一个凸出地面的小山丘而已,如图所示。这是因为,由于月球上没有空气,会使得阴影比地球上清楚得多。如图所示,桌子上是半颗豆子,它的凹面朝下,可以看出,阴影的面积是其身长的5~6倍。同理,日光照射到月球表面的物体时,阴影可能是这个物体本身高度的20倍,所以,即便物体的高度只有30米高,我们也可以清晰地看到。当用望远镜看月球的时候,会放大月面上的小凹凸,因而使人们误以为它们很高大。

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图半颗豆子在光线投射下长长的影子。

有时候,也可能会出现相反的问题,让我们忽视一些重要的地形。我们可以通过望远镜看到一些狭窄得可以忽略的“缝隙”。实际上,它们却可能是一些延伸到地平线外的深不见底的岩壑。在月球上,有一种断岩被称为“直壁”,如图、47所示,它们矗立在月面上,延伸到“地平线”外,长达100千米,高达300米,非常壮观。如果仅从地球上观察,我们根本不可能把这两幅图联系起来。

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图望远镜中可以看到的月面上的“直壁”。

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图如果站在月面上的“直壁”脚下看,“直壁”显得高而陡峭。

如图所示,这是通过望远镜看到的月面上的裂口,实际上,它们是一些非常大的洞穴。

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图在月面裂口附近所见到的情景。