科技探索：月球為什麼會有正反兩個面？

月球背面之所以顯得神秘，原因在於我們無法從地球上直接觀測到月球背面。那月球為什麼會出現正面和背面?這和月球的運動有關係。月球可以被視作一個剛性的球體，它的運動可分為質心的運動(公轉)和環繞質心的轉動(自轉)兩部分。

在研究月球的質心運動時，我們通常將月球和地球近似視為全部質量集中在質心的質點，並且只有彼此相互吸引的引力作用，構成地月系統。從慣性坐標系內觀察，地月二體系統的公共質心繞太陽公轉，月球和地球又分別繞它們的公共質心作相互轉動。根據二體運動理論可知，月球圍繞地球質心作平面橢圓軌道運動，其中，月球赤道與月球軌道面的夾角為6度41分;月球軌道與黃道的夾角平均值為5度9分，夾角的變化範圍4度57分~5度19分。

由於地球由西向東自轉，所以天體都是從東方升起到西方落下。月球也不例外，我們每天看到的月球東升西落，實際上是月球繞地球在星座間自西向東移動，反映了地球的自轉運動。月球繞地球一周經歷的時間稱為一個「恆星月」，歷時27天7小時43分11.47秒。之所以稱為「恆星月」，因為這是以恆星定標的，即月球從某顆恆星的近旁出發，又返回到該星附近同一位置的時間間隔。月球在自己的軌道上繞地球運行的平均速度為1.02千米/秒。平均每天東移13度。因此，月球每天升起的時間是不同的，有時候白天升起，有時候晚上升起，升起時間平均每天比前一天推遲50分鐘，一個月之後，又恢復原來的升起時間。

月球背向地球的半球離地球較遠，受到的地球引力較面向地球的半球小，即月球的腹背受力是不同的。如果月球自轉周期與繞地球的公轉周期不相等，那麼月球上同一部位受到的地球引力是隨時間變化的，將導致月球不同岩層之間摩擦，逐漸減慢自轉的速度，最終使得月球自轉的周期恰好等於它繞地球公轉的周期，即月球被地球的引力潮汐鎖定。潮汐鎖定後，從地球上看月球，就永遠只能看到月球的一面。由於月球的天平動，月盤邊緣區域有時候會露出一點點側背。總體上，從地球上可以觀測到整個月球表面的59%。

另外，有證據顯示月球並非一開始就是這樣，早期月球似乎受到小行星撞擊軌道發生異變才變成現在模樣，而且有證據顯示，月球正在越離地球。文學家認為，我們朝夕相伴的月球正在擺脫地球引力，這意味著月球將會脫離原本的軌道，或者飛入太陽系深處被太陽吞噬，或者被其他行星捕獲，地球將失去它唯一的衛星。

行星科學家Matt Siegler認為，月球的兩級與三十億年前相比，月球的南北極發生了劇烈的變化，大約偏離了原來的位置200公里，而且軌道正在一點點遠離地球。Siegler表示，月球正在以每年3厘米的速度離開地球，當它離得足夠遠時，他就會逃脫地球的束縛，而這一過程大概還需要數十億年。至少人們不用在擔心月球一頭撞上地球而毀滅人類了。

月球為什麼會有正反兩個面？有人聲稱在月球背面看到了神秘的物體，更有傳言說月球背面有外星人，月球存在外星人基地，出現這些傳說的根源在於從地球上觀測月球時，看不到月球背面絕大部分區域。因此，在沒有月球探測器之前，月球背面一直是一個神秘的未知世界。但即便在航天器數十次飛臨月球背面，獲得大量影像資料之後，科幻迷們仍然能從放大後略顯模糊的圖像中找到線索，為這些傳言提供佐證。

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