尊敬的讀者，感謝您在百忙之中閱讀我的文章，這是對我努力的肯定，也是持續創作的動力，向您致以我最誠摯的敬意，希望能得到您的一個"關注"，在此感謝！

月球是地球夜空中肉眼可見的最亮、最大的天體。與第二亮的天體金星相比，月球的直徑大 30 倍，表面積接近 1,000 倍，並且看起來比金星亮約 1,000,000 倍。此外，月球並不是一個均勻的圓盤，而是在其表面的不同地方表現出令人難以置信的變化，即使從我們在地球上有限的視角來看也是如此。

對于肉眼來說，這些差異可能只表現爲亮點和暗點：所謂的“月球上的人”是最容易區分的特征。但如果你通過望遠鏡觀察，你不僅會看到這些明亮區域的黑點，還會看到山脈、高牆和從其輻射的光線的隕石坑，以及沿著晝夜邊界的陰影地貌，即月球的地貌。終結者。

雖然這些特征可能看起來很熟悉，但它們都提供了月球古代曆史的線索，並可能幫助我們理解爲什麽我們看到的月球“臉”並不是唯一重要的視角。

由美國宇航局月球勘測軌道器的廣域相機拍攝的月球近側的帶注釋馬賽克。海洋、突出的隕石坑、牆壁、射線和山脊都清晰可見。令人震驚的是，我們發現月球近側的這種景象並沒有在遠側重現。

即使使用最簡單的雙筒望遠鏡或最便宜的望遠鏡，您也會忍不住注意到月球的兩個主要特征：

1. 它有很多隕石坑，而且較亮的區域通常比較暗的區域有更多的隕石坑。許多隕石坑區域包括大型隕石坑內的中型隕石坑內的小隕石坑，這證明大型隕石坑非常古老，以至于在其頂部形成了新的較小隕石坑。

2. 它有這些被稱爲月海的黑暗區域，這些區域的隕石坑相對較少，而且大多較小。這些區域因其顔色和成分與月球大部分區域顯著不同而引人注目。

確實，月球總是以同一面面向我們，但月球半球的不同部分在整個月中都會被照亮，具體取決于地球、月球和太陽的相對位置。

盡管月球被潮汐鎖定在地球上，因此同一面始終面向我們的星球，但月球軌道是橢圓形並遵循開普勒運動定律的事實確保了它會在整個月內來回擺動。：一種稱爲月球天平動的現象。總體而言，隨著時間的推移，從地球上可以看到整個月球表面的 59%，而不是 50%。

此外，由于月球的橢圓軌道，靠近地球時移動速度較快，遠離地球時移動速度較慢，因此我們看到的月球側面會發生輕微變化，這種現象稱爲月球天平動。盡管這意味著在幾個月的時間裏我們可以看到月球 59% 的部分，但直到 63 年前，當蘇聯 Luna 3 號宇宙飛船繞月球背面運行時，我們才收到了第一張月球背面的圖像月亮的。

雖然圖像的質量不是很令人印象深刻，但由于一個意想不到的原因而引人注目：與始終背對月球的遠側相比，月球的近側在隕石坑和海洋特征方面都顯得完全不同。我們。這一發現完全令人震驚，幾十年來，盡管我們對最近行星鄰居這一難以捉摸的一面的形象和理解質量有所提高，但我們無法解釋爲什麽會存在這種差異。

蘇聯月球 3 號任務拍攝的月球背面原始圖像 (A) 及其現代數字修複圖像 (B)，與美國宇航局月球勘測軌道飛行器拍攝的月球背面現代圖像進行比較（C）。

您首先會注意到的一件事是遠端幾乎完全沒有黑暗的海洋。有一個在月球北半球很突出，但它很小。南半球可能有一些較小、較淺的星體相互連接，但沒有一個像月球近側的星體那樣寬、深或廣泛。近側和遠側的海洋截然不同。

也許您會注意到的第二件事是遠側的隕石坑更加明顯和廣泛。由于這些海洋的大部分表面被剝離，有更多的區域顯得更古老、坑坑窪窪。這會導致更多的隕石坑，光線似乎從隕石坑中向外輻射，甚至在遠端相互交叉。

盡管它早在 1959 年就被發現了，但人們花了更長的時間才找到這個謎團的原因。你看，有一個顯而易見的解釋——你甚至可能想到過這個解釋——但事實證明它是錯誤的。

這張從阿波羅 8 號上向南看西經 162 度的月球表面視圖，顯示了月球遠半球崎岖的地形特征。豐富的隕石坑特征，包括隕石坑內的許多隕石坑，表明了它的年齡，而月海的缺失表明地殼比近側更厚。

我們的觀察告訴我們，太陽系充滿了危險的彗星和小行星，它們定期墜入我們恒星的內部區域。當內部世界一切順利時，這些天體會創造出壯觀的景象，例如彗尾和流星雨。但當出現問題時，這些大型天體中的一個會與另一個較大的天體相撞，從而造成災難性的影響，如果受到撞擊的世界上有生命，則可能會滅絕。

“明顯”的解釋是，當這些巨大的太空岩石從遠端飛向月球時，它們的路徑上根本沒有任何東西，而每個應該撞擊它的物體實際上都撞擊了它。但是，當你從近側接近月球時，地球會擋住你的路，我們可以充當盾牌，防止物體撞擊月球近側。因此，地球可以吸收這些影響，或者通過重力使這些潛在影響遠離月球。

盡管與月球相比，地球可能很大而且質量很大，但與它們之間的距離相比，兩個物體都非常小。光從地球到月球單程大約需要1.25秒，地球和月球之間的距離大約是地球直徑的40倍。

但當我們審視地月系統的細節時，這個解釋站得住腳嗎？

這是解釋我們所看到的現象的一個很好的嘗試，但地球和月球之間的距離約爲地球直徑的四十倍，這一事實意味著月球近側與月球近側的撞擊次數存在差異。當我們計算時，遠端應該小于 1%。但這根本不是真的。遠側的隕石坑比近側多約 30%，這一巨大差異無法通過重力偏轉效應進行定量解釋。

此外，這種解釋對于近側和遠側出現的海洋的豐富度和大小沒有差異。據信影響不會造成這些現象；它們是玄武岩熔岩流的結果。事實上，地球對月球近側幾乎沒有提供行星保護，這一事實根本無法解釋這一特征。

那麽如何解釋近端和遠端之間的差異呢？事實證明，答案確實與宇宙碰撞有關，但與彗星和小行星無關。

該動畫展示了月球背面在 DSCOVR 航天器的地球多色成像相機 (EPIC) 和望遠鏡與距離一百萬英裏（160 萬公裏）的地球之間經過時被太陽照亮的衛星圖像。月球的背面與近面有很大不同。

與我們的星球在過去 6500 萬年所經曆的一切相比，消滅恐龍的小行星是巨大的。它大約有5到10公裏寬，或者說是一座非常大的山的大小。但如果我們回顧大約 45.5 億年前的曆史，我們就會發現希克蘇魯伯撞擊事件絕對不是地球曆史上最大的撞擊事件，遠非如此。

直到我們從月球帶回岩石並發現它們的材料與地球完全相同時我們才意識到這一點！這是一個很大的驚喜，因爲太陽系中沒有其他衛星/行星配對——木星及其衛星、火星及其衛星、土星及其衛星——是這樣的。爲什麽會這樣呢？

大約 45 億年前，當太陽系仍處于起步階段時，地球幾乎完全形成，並占其當前質量的約 90-95%。但還有另一個非常大的、火星大小的小行星，其軌道與地球幾乎相同。數千萬年來，這兩個物體不穩定地舞動著，時而遠離，時而接近。然後，最後，在太陽系形成大約 5000 萬年後，它們相互碰撞了！

當兩個大天體相撞時，就像早期太陽系中地球和忒伊亞之間發生的那樣，它們通常最終會形成一個更大的天體，但碰撞噴射出的碎片可能會合並成一個或多個大衛星。不僅地球如此，火星、冥王星以及它們的月球系統也可能如此。

兩顆原行星的大部分最終形成了地球，而大量碎片被噴射到太空中。隨著時間的推移，大部分碎片在重力的影響下聚集在一起形成月球，而其余的要麽落回地球，要麽飛到太陽系的其他地方。盡管它在 20 世紀 70 年代提出時聽起來很瘋狂，但在過去 40 年裏，它已成爲一種公認的理論，並被許多與預測一致的觀察到的現象所證實。此外，現在有證據表明，火星和冥王星等其他岩石世界周圍的衛星也可能是由巨大的撞擊形成的。

這次碰撞肯定發生在太陽系曆史上很早的時候，發生時地球還很熱：大約2700開爾文！形成的月球最初是由一個碎片盤形成的，這些碎片在其形成過程中暴露于非常熱的地球。我們對一些細節非常有信心：

月球最初很可能離我們更近，它很可能在很短的時間（約10萬年或更短的時間）後被潮汐鎖定，甚至可能天生就被潮汐鎖定，甚至在形成完成之前就失去了多余的角動量。

後一個細節目前尚不清楚，但可能性仍然很大。如果是這種情況，那麽附近有這個額外的熱源（地球）會對月球在形成過程中面向地球和遠端的可用材料産生很大影響。

地球形成後大約 5000 萬年，一個名爲忒伊亞 (Theia) 的火星大小的大型天體與地球相撞。碰撞的後果導致地球過熱並産生大量碎片，其中大部分形成了月球。其余的要麽離開了地月系統，要麽落回到兩個天體之一上。雖然月球的遠端冷卻得更快，但面對炎熱地球的近端仍然更熱的時間要長得多。

直到 2014 年，也就是我們第一次看到月球背面整整 55 年之後，Arpita Roy、Jason Wright 和 Steinn Sigurdsson 的一項研究似乎綜合了這個完整的故事，並提供了必要的證據來證實它。

他們所做的事情非常出色地證明了這種解釋的力量。他們研究了創造早期地月系統的事件，並追蹤了其物理演化的潛在途徑。月球本身最終是由圍繞地球的行星碎片盤形成的。如果地球非常熱，則該圓盤內靠近地球的某些元素將被耗盡：例如鈣和鋁等元素。換句話說，早期地球發出的熱量在圓盤內産生了化學梯度，導致月球靠近地球的一側與距地球最遠的一側的成分不同。

來自地球的非常強大的潮汐力，請記住，與月球相比，地球的質量非常大（大約是月球的 70 倍），而且月球過去距離地球更近，很容易導致月球形成已經預先阻擋的形狀來自地球。如果這是真的，那麽與近側相比，月球遠側的地殼會更厚，因此環行星盤遠側的鈣和鋁含量會更高。

因此，月球形成過程中原月盤的化學/成分梯度今天可以作爲月球兩個半球之間的差異得以保留。如果月球像烤肉架上的雞一樣快速旋轉，這是不可能的，但如果月球與地球幾乎瞬時潮汐同步，這幾乎是不可避免的。

1969 年末，莫納烏魯火山噴發期間，可以看到熔岩流入阿洛伊火山口。當一塊岩石落入熔岩時，無論是來自地球還是來自外星人的撞擊，都不會留下撞擊坑，因爲液體只會在撞擊地點周圍重新形成。這也適用于月球上的熔融物質。

我們看到的海洋是熔岩流的證據，熔岩流發生的時間要晚得多，當時熔岩流入月球表面的大盆地和低地。如果近側地殼較薄且成分與遠側不同，這就可以解釋爲什麽即使數十億年後，兩側看起來如此不同，其海洋的大小和數量也不同。

由于黑暗的月球海洋直到太陽系曆史的很晚時期才凝固，所以很容易理解爲什麽它們的隕石坑比月球高地少得多，而月球高地在很長一段時間內都是固態的。當你的表面被液體覆蓋時，任何先前的影響都會被消除，就像贊博尼在溜冰場上更新冰一樣。同樣的，這段時間的任何沖擊都會被吸收到熔岩海中。就像隕石落入地球海洋一樣，那些落在遠古月球熔岩海洋中的隕石也沒有留下任何傷痕！

研究發現，僅僅在月球形成過程中擁有一個距離月球足夠近的熱早期地球——加上這一單側熱源——就可能造成地殼厚度的差異，以及兩側之間元素和化學的差異。

這六張正交圖像顯示了月球近側和遠側以 60 度旋轉間隔的組合，由 NASA 月球勘測軌道飛行器任務中的廣角相機拍攝。所有圖像均以 0 度緯度爲中心。

最後，經過半個多世紀對月球背面之謎的好奇，我們不僅可以自信地說出月球是如何形成的，而且還可以說出爲什麽它的兩側如此不同！我們知道月球是通過反射太陽的光而發光的，但誰能想到，正是年輕的地球在月球的天空中發出明亮而熾熱的光芒，使得月球的兩面如此不同？