为什么月球的正面与背面差别那么大

月球是地球的一颗卫星，同时也是距离地球最近的天体。随着人类科技能力的快速发展，当人类有能力去探索太空之后，首先就展开了对月亮的探索。

在上个世纪，美国和苏联是首先对月球展开探索的国家，向月球发射了探测器，甚至还让宇航员登陆了月球，至此才拉开月球的神秘面纱，但由于月球背面的特殊性，所以人类对月球的了解只是简单的停留在月球的表面。

月球的直径是地球的四分之一,质量是地球的八十分之一，而月球总是以正面面向地球，那么月球的正面是什么样子呢？

月球的表正面。

从外观上看，月球表面全是坑坑洼洼，远看之下，整个星球呈现银灰色，再加上到目前为止并没有在月球上发现任何有生命的生物体，所以月球表面看起来是一片死寂。

经过天文学家们的进一步观察发现，在月球上面有阴暗区域和明亮区域两部分，由于早期的天文学家错误的认知，认为发暗的地区都是有海水覆盖，因此称它们为“海”，其中著名的有月海、云海等等，而在月球正面上覆盖最多的便是月海，但是此“海”非彼“海”。

月海其实指的是在月球月面上比较低洼的平原，这些月海中最大的是名为“风暴洋”的月海，它位于月球的东北部，面积高达500万平方公里，相当于9个法国的面积！

在月球上的正面环形山和撞击坑的数量都比较少，整体看下来几乎没有比较大的地势起伏，大多数区域都是呈现凹陷的状态，从月壳厚度来看，月球正面外壳的平均厚度为50公里左右。

在月球地壳下面是地幔，当然，也还有可能是它的内核，但是它却并不像地球的地幔一样，月球只是部分特别炽热，并且令人惊奇的是月球的质心与它的几何地理中心向地球方向竟然偏移了2千米，同样的在这一侧其地壳也比较薄。

月球总是以一面对着地球，这是为什么？

月球是地球的卫星，和地球一样，月球在绕地球公转的同时，同时也会自转。但由于地球与月球之间引力作用的结果，所以导致了月球的公转周期和自转周期相同（月球自转的周期为273日，围绕地球公转的周期同样也是273日），而且方向也相同，结果就是月球总以一面朝向地球。

月球的公转和自转一致的这种现象，称之为 “潮汐锁定”，这种锁定在互相绕转的天体中很常见，比如在木星的卫星中，已知的就有八颗是被潮汐锁定的。不过还由于月球本身的天平动（因为轨道自转轴、离心率等因素的微小变化而引起的月球周期性摆动），所以我们在地球实际上能看到的月球总区域要比一半要多一点，大约能看到月球的59%。

因此月球始终展现给地球的只是正面，但月球的背面对于人类来说永远都是充满了神秘与未知的，那么月球的背面是什么样子的呢？

月球的背面。

月球的背面有着“月亮的黑暗面”之称，其中这里的“黑暗”指的并不是这一面缺乏太阳光的照射，而是我们人类从地球上看不见的一面。与月球正面不同的是月球背面的地形大多都崎岖不平，表面上看有许多的撞击坑，在这些陨石坑中最著名的便是位于南极的艾托肯盆地，这是太阳系中最大的陨石坑之一。

并且月球背面还有层峦叠嶂的山脉，其中最出名的就是星罗棋布的环形山了，要说月球上最大的环形山就是位于南极附近的贝利环形山，它的直径可高达295公里，那么最深的山就是牛顿环形山，它的深度可达8788米。

同样的，在月球背面也有少量的“海”覆盖，只不过其中只有大约25%的面积覆盖了月球背面，但是在正面却有高达312%的面积覆盖。从月壳厚度来看，月球背面外壳的厚度高达75公里左右，我们可以看出，背面月壳的平均厚度要比正面多出一半！

什么造成了月球正背面的差异

造成两面差异之大的原因目前并没有准确的答案，有人认为是月球的正面受到了地球的保护，于是被陨石砸到的几率很小，而月球的背面朝向宇宙，所以经常被陨石袭击，并且月球的背面还会为地球遮挡陨石的袭击，所以造成了现在月球背面陨石坑如此多的现象，但这种猜测根本解释不了正面的月海是如何来的，而且了解了月球的大小质量之后，会发现这种说法更不可能。

还有人认为月球背面有更明显的陨石坑，可能是由于月球熔岩流造成的，并不是来自地球的屏蔽作用，而且这些熔岩流覆盖住了陨石坑，根据对月球的研究报告，从月球上看，地球只遮蔽了月球大约4平方度，小到了可以忽略不计的地步，所以月球的每一面都可能受到相同数量的撞击，但是熔岩的遮盖却可以使正面的陨石坑数量少于背面的，尽管两面都受到了相同数量的撞击。

也有人认为，月球的正面陨石坑少的原因可能是由于月球在形成时来自地球的热量造成的，众所周知，月球地壳主要由铝和钙凝结并与地幔中的硅酸盐结合形成的斜长石组成的，而温度比较低的背面会较快地凝结这些元素，从而会形成一个保护壳，当流星体撞击正面时，有可能会穿透这些比较薄的外壳，并释放出玄武岩熔岩，从而形成月海，但在背面不怎么发生。

总结

关于两面差异性其实是月球在起源过程造就了两面的不同特征，科学家在创造了早期地球——月球系统的模型，并证明了只要让地球在温度比较高的时候靠近月球，月球就可以产生地壳特征差异和两极之间的元素，以及化学差异。

月球总是半遮半掩地向人类展现她的娇容，人类也一直以为她的背面跟前面没有什么不同，直到30年前原前苏联的探测器拍回月球背面照片以来，人们才知晓月球正面与背面有多么不同。背面密密麻麻排列着数以千计的环形山，没高山大川，更无月海。正面的阴暗部分叫月海，无水的月海总面积约占正面的1/4，正面很少见环形山。而背面高山大川主峰达2000多米，还有呈条状的大川和高原。

月球正面和背面的不同形态当然不会是小行星和陨石撞击而成的，因为如果发生这种情况的话，那么整个月面的形态应当是没有差别的。认为月球正面的月海是月球火山活动喷发出的熔岩形成的说法还有几分道理，但仍存在疑问。

还有一个问题，为什么月球背面的环形山比正面多得多，而且崎岖不平。有必要根据环形山形成的原因来说明月面环形山为什么深浅大致相同。科学家一般都认为，环形山是受到能量巨大的撞击形成的，而造成如此大规模撞击的应当是陨石和小行星。如果一个巨大的陨石以每秒48万千米的高速撞击月球的话，那么其效果抵得上一枚数百万吨级的核弹，是在广岛爆炸的那个小原子弹无法比拟的。前苏联科学家说，一个重百万吨的陨石给月球造成的破坏相当于爆炸一枚100万吨级的核弹，比在广岛爆炸的核弹当量大50倍，只有上百万吨的陨石才能给月球表面造成如此深度的环形山。对天文学家来说，月球环形山的成因是一个解之不易的谜。瓦欣和谢尔巴科夫认为，这是月球本身的问题，月面环形山与月球本身比起来大得出奇，而且深浅一致，有的环形山直径可达160千米以上，但深度仍为2～3千米。

如果直径80～160千米的陨石冲击月面的话，由于其能量相当于几百万吨级的核弹爆炸，所以会在月面造成一个深坑。猛烈撞击月球的陨石应当在月面上撞出一个深达、几十千米的深坑，然而在月面上找不到这种深坑的痕迹。甚至一些态度保守的科学家也认为，如果是直径6千米以上的陨石(比撞击过地球的陨石大得多)的话，会在月面造成一个比直径大4～5倍的深坑。月面上最深的环形山是加加林环形山，其直径是2印千米，深度不到6千米。一般环形山都像克拉比乌斯环形山那样，直径删千米，深3～4千米，可把瑞士和卢森堡这样的小国装进去。本身来说月球应当存在许多深达几十千米的坑，但实际上一个也没有。

伴随着社会的迅猛发展，大家对宇宙太空的探寻也愈来愈多，近些年有许多的生物学家以前发送许多通讯卫星到月球周边，对月球开展了深层次的讨论，最后她们发觉月球的正脸跟反面的区别是挺大的，殊不知为何月球的正脸和反面区别这么大呢？这当中的缘由与月球的正脸和反面所面对的宇宙空间星体不一样而导致的。

一，月球的正脸和反面

实际上从地球上边去看看观查大家的月球，大家会发觉月球是十分光亮光滑的，没有一点点的缺陷，事实上如果我们到月球上边去观查月球得话，就会发觉月球的正脸和背部中间相距是特别大的。由于近些年专家根据对月球开展了认真观察，发觉月球的正脸是十分整洁，而它的背后则是一些凹凸不平的涡旋。

二，月球正脸和反面相差太多的缘故

殊不知，为何月球的正脸和反面会相距这般之大呢？实际上关键是由于月球的正脸和反面所面对的宇宙空间星体不一样，我们知道月球的正脸一直以来全是面对着大家漂亮的地球，由于地球并不会对月球有哪些危害，因而月球所没有遭受一切的损害，因此月球的侧面看是十分明亮的。殊不知月球的背面则面对了宇宙太空当中的许多砂砾石或是陨石。这种砂砾石和陨石因为得到了月球的诱惑力，他们隔三差五就会向月球的背面砸来，因而造成月球的背面就会发生一些凹凸不平的状况。月球的正脸和反面相距这般之大，除开以上所讲的缘故之外，还有一个很重要的因素便是月球的正脸是有太阳的直射的，因而月球的侧面看上去会非常美观一些，而月球的背面从不会接纳到太阳的直射。因而反面看上去较为暗。

三，具体描述

月球的背面和正脸区别往往这么大，关键是由于反面和正脸所面对的自然环境不一样。

不同于夜空中距离太远的恒星，虽然当我们在肉眼观察时，总会觉得它们都是静止不动的。但只要借助专业的探测工具，便能观测到它们的移动情况；而月球的背面，则是地球上的我们即便用天文望远镜也无法看到的神秘面，因为我们可以观测到的那一面总是它的正面。

没错，正是因为月球总以同一面面向地球上的人类，所以月球才有了正面和背面之分。人类在1959年才第一次看到月球背对地球那一面的照片，它是通过前苏联的月球3号太空船所拍摄。而人类首次通过眼睛看到月球的背面，则是在1968年阿波罗8号任务环绕月球飞行的时候。那么，一直在转动的月球为何总以同一面示人呢？

月球的不同面-一面是大量起伏不平的撞击坑，一面是平坦的月海

关于月球近侧正面的基本事实

月球的近侧，也就是我们常常看到的正面，分布着一滴水都没有的月海，巨大的撞机坑被暗色火山喷出的玄武岩熔岩流所填充。而那些古老而明亮的斜长岩高地，以及引人瞩目的撞击坑就零星的分布在月海的内部和外围之间。

虽然，站在我们人类的角度，月亮就是天空中唯一亮度低于太阳的星体，然而它的真实表明却十分昏暗。倘若要对它的亮度进行一个比较具象的描述，那么，我们可以将其与生活中较为常见的沥青进行对比。简单来说，月球正面的真实反射率，其实仅比沥青高出那么一点点。

月球的近侧（左侧）覆盖着深色斑点，月球的远端（右侧）有许多陨石坑和高耸的地形

月球的远端背面是什么样子

月球始终背对着我们的那一面，也就是它的远端背面，存在着一个太阳系中已知最大的撞击坑，名字叫做南极-艾特肯盆地。不同于正面月海的大面积分布（大约312%的覆盖面积），月球背面很少有比较平坦的月海存在（25%左右的面积占比），同时还可以遮蔽来自地球的电波干扰。

或许正是这种地形分布上的明显不同，才导致了月球的热量主要是集中在其正面的半球上生成。比如，月球勘探者的γ射线光谱地质化学图已被证实。南极-艾托肯盆地代表着月球上最低的高度，以及最薄的地壳。为什么它不像正面的风暴洋那样，存在着剧烈的火山活动，便与其隆起的表面和地壳的厚度会影响内部玄武岩的爆发有关。

月球侦察轨道飞行器拍摄的月球远端区域照片，大量mineral矿物表明其过去可能是稀有硅酸盐火山沉积

月球如何旋转-接近的旋转周期值，给人造成月球近似静止的错觉

月球的同步旋转是怎么回事？

相信很多观察月亮的人都会发现，当它经过轨道时会与地球基本保持在同一侧，这也是为什么很多人会疑惑，月亮到底有没有在旋转。答案当然是肯定的，虽然它看上去似乎与我们的眼睛所观察到的截然相反。事实上，月球围绕地球运行一周大约需要27322天，而它围绕自己的旋转轴一周也刚好是在27天左右。

为什么月球给很多人的感觉是静止不动的？正是因为这两个旋转周期值近似相等所造成，这样的现象被称为同步旋转。很多时候，大家都将月球的远端背面称为阴暗面，但这样的说法却并不准确。因为，当月相处于新月阶段、月球刚好位于太阳和地球之间的时候，此刻沐浴在阳光之下的就是月球背面。

当然了，月球的轨道和自转并没有达到完全匹配的程度，它会沿着略微伸展的椭圆轨道绕着地球运转。当地月之间的距离达到最近的时候，月球的自转速度会小与其旋转速度，这也是为什么我们可以在东边看到另外8度角。而当地月之间的距离达到最远的时候，其更快的自转速度，则会让我们在西边看到另外8度的角。

月球的运转轨道是如何发生变化的？

正如月球会受到地球的引力影响，地球上的海洋潮汐也会受到月球的影响一样。它的自转周期，也并不是一直都刚好等于它围绕地球运行的轨道。缺少海洋的月球，会在地球的引力作用下形成潮汐凸起，并在拉动它们的时候产生潮汐摩擦，并最终导致了月球自转速度的减慢。随着时间的递进，当月球的自转速度变得足够慢的时候，它的轨道和自转变得匹配。

月球被地球反射光照亮的“夜侧”就像满月

然后，月球的正面被潮汐锁定永远面向我们的地球。简而言之，引力效应在月球上形成的凸起，导致了月球的旋转速度变慢，而同步旋转的形成，使得更长的月球轴指向了地球。也就是说，月球面向地球的一侧完全取决于其自身的旋转速度。

月球逐渐地失去了原有的运行速度，而地球也不会完全不受束缚。月球会对地球的自转施加摩擦，地球也会在月球自旋的时候施加摩擦，而一天的长度就这样每个世纪增加几毫秒。比如，在恐龙时代的时候，地球的自转大约只需要23个小时就能完成；但是，当时间来到1820年的时候，同样的轮换则花费了大约24个小时。

月球被潮汐锁定-该现象在太阳系中普遍存在，且形成原理一致

潮汐锁定并不是只存在于月球和地球之间

月球总是以同一面朝着地球，其实就是潮汐锁定在我们现实生活中的最直观体现。这样的现象通常都发生在，重力梯度使天体总以同一面面向另一个天体。所有被潮汐锁定的天体都有一个共有的特征，那就是其自旋需要花费的时间，总是几乎等于它围绕同伴进行公转需要耗费的时间。正是这样的同步自转行为，才导致了被潮汐锁定的星球，总是以固定不变的一面朝向另一个天体。

在巨大的陨石坑和广阔的月球平原上，LRO和其他航天器最终在月球北极和其他地方发现了数吨水冰的证据。

客观而言，潮汐锁定现象在宇宙中并不罕见，即便是我们所在的太阳系也较为普遍的存在着。比如，水星和太阳之间，卫星和它的行星之间，乃至太阳系外的其他行星和恒星之间，其实都存在着地球和月球之间的这种潮汐锁定现象。其中最为特殊的，应该就是冥王星和卡戎，由于两个天体的质量和物理性质都比较接近，所以它们被彼此潮汐锁定。

关于潮汐锁定机制原理的描述，我们可以将被锁定的较小天体命名为天体B，然后将较大的天体命名为天体B。从自转率的改变这个角度来说，当天体A的引力在天体B的隆起的诱导下造成扭矩，那么，天体B会就会被天体A潮汐锁定。所有具有该类现象的天体，都会经历从潮汐隆起、隆起拖拽、结果的扭矩到轨道变化、乃至大天体的锁定后自转轨道共振。比如，水星的自转，就被锁定到与公转太阳周期为3:2的共振。

月球不仅自转且与地球的距离变得越来越远

不要感到意外，月亮不仅不像很多人错觉里的那样没有旋转，而且还与地球之间的距离变得原来越远。就连地球的自转速度也在减缓，而这两个现象之间又存在着密切的联系。地球的两端，都受到月球引发的潮汐影响，并且地球又在旋转。所以，月球在其轨道上的位置将落后于潮汐，月球因为引力的拖拽被送入到更高的运行轨道。

图像中的颜色说明了月球表面坡度和粗糙度等信息

由于受到了这样的增强影响，地球被迫需要损失一部分能量，所以也出现了旋转速度减缓的现象。但是从数据上来看，地球和月球之间的潮汐锁定并没有发挥很大的作用。比如，月球和地球之间的距离虽然在变得越来越远，但每年的增加距离仅为38厘米。当然了，随着时间过去很多年，我们头顶这片天空中的月亮将会在视觉上变得越来越小，同时还会使得日全食变得更加罕见。

月球的确是一直处于运转的状态之中，之所以它总以同一面面向地球、会存在背面和正面之说，是因为它和地球之间由于同步旋转导致了潮汐锁定的现象。

潮汐锁定现象并不是只存在于地球和月球之间，不管是太阳系之内的行星和卫星之间、还是太阳系之外的恒星和行星之间，都普遍的存在着潮汐锁定现象。

所有存在潮汐锁定现象的天体都具有一致的形成原理，较小的天体总是会被另一个较大的天体潮汐锁定，而当两个天体具有相似的物体特性和质量的时候，则会彼此都被潮汐锁定。

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