大家好！我是Robert Reeves，在過(guò)去60年里，我一直有一個(gè)愛(ài)好—拍攝月球。非常感謝星特朗給我這個(gè)機會(huì )與大家分享我的愛(ài)好。

  1959年，我拍攝了第一張月球照片，當時(shí)美國太空計劃剛剛意識到可以探索這顆地球的天然衛星。在接下來(lái)的十年，月球吸引了全世界的創(chuàng )造力，美國和蘇聯(lián)的宇航員不斷的將人類(lèi)的活動(dòng)范圍向上推進(jìn)，阿波羅11號和尼爾·阿姆斯特朗開(kāi)創(chuàng )歷史的踏上月球的第一步達到巔峰。到了21世紀，天文拍攝設備的穩定發(fā)展使月球進(jìn)入業(yè)余天文愛(ài)好者的領(lǐng)域。先進(jìn)的天文望遠鏡和電子相機是業(yè)余愛(ài)好者能夠在后院拍出比阿波羅計劃全盛時(shí)期天文學(xué)家更詳細的月球圖像。

  因此，我認為現在是月球觀(guān)測的黃金時(shí)代。我們有著(zhù)高性能且價(jià)格實(shí)惠的設備優(yōu)勢，即使在有光污染的后院，也能拍攝到令人驚嘆的細節。

  我邀請你和我一起探索我們的宇宙鄰居——月球。通過(guò)望遠鏡拍攝月球是純粹的宇宙藝術(shù)，因為它是一門(mén)科學(xué)。通過(guò)望遠鏡拍攝月球，可以感受古往今來(lái)詩(shī)歌和散文對月球的藝術(shù)激情，體驗探索另一個(gè)世界的樂(lè )趣。

 

月球地圖

 

滿(mǎn)月

 

  在黑暗的天空中，滿(mǎn)月不僅僅是視覺(jué)盛宴。滿(mǎn)月時(shí)，我們可以觀(guān)測整個(gè)月球表面，并思考月球表面是如何演化的歷史。在月球表面玉兔和金蟾的友善表面上，有著(zhù)45億年的地質(zhì)演化，可能始于兩個(gè)世界的一次劇烈碰撞。

  有理論認為，在太陽(yáng)系形成早期，原地球和另一顆火星大小的行星都在現在地球軌道區域內爭奪軌道霸權。最終，原地球和另一顆被稱(chēng)為“Theia”的行星，在一次劇烈碰撞相撞爆炸，兩個(gè)原行星都蒸發(fā)了?，F代地球和它的行星（月球）都從旋轉的碎片中迅速吸積成長(cháng)。

  下次你凝視滿(mǎn)月時(shí)，試著(zhù)想象一下那個(gè)令人震驚的景象：40億年前，巨大的小行星撞擊出了月球的表面，看似永恒的月球曾經(jīng)是一個(gè)激烈的宇宙戰場(chǎng)。但今天，月球對著(zhù)地球展示的月兔和金蟾是友好的面孔，提醒我們在那個(gè)遙遠的世界，一切安好。

 

月相

 

  月相變化是古人注意到的第一個(gè)天文現象。2萬(wàn)年前的骨頭碎片上的史前雕刻表明，在文明進(jìn)化之前，人類(lèi)就通過(guò)月相變化記錄時(shí)間流逝。盡管現代文明不再通過(guò)月相來(lái)追蹤時(shí)間流逝，但今天的日歷起源于月球周期。

  月相的變化是因為月球圍繞地球公轉。雖然月球始終用一面對著(zhù)地球，但月球、地球和太陽(yáng)之間不斷變化的視角關(guān)系會(huì )不斷改變月球表面的光照。

  但宇宙不是簡(jiǎn)單到可以用一組簡(jiǎn)單數字來(lái)定義。事實(shí)上，月球軌道非常靈活，處于不斷變化之中，一年之內可以有半天以上的長(cháng)度變化。經(jīng)典的陰歷月和地月距離數字是一個(gè)不斷變化軌道的平均值。

  當你下次看到天空中平靜的月球時(shí)，請記住，我們的天然衛星不會(huì )象時(shí)鐘一樣逐月重復移動(dòng)。月球的軌道是動(dòng)態(tài)的，不斷變化的，就像每晚呈現給我們的月相一樣。

 

托勒密環(huán)形山日出

 

  月球是靜止不變的觀(guān)念，受到日出光線(xiàn)掃過(guò)托勒密環(huán)形山奇觀(guān)的挑戰，該環(huán)形山位于月球圓面中心附近。這組圖像是2015年3月27日晚上花了2個(gè)多小時(shí)拍攝的。如果我們花時(shí)間去觀(guān)察，月球確實(shí)在我們眼前發(fā)生了變化。

  托勒密環(huán)形山直徑154千米，形成于約40億年前，當時(shí)還沒(méi)有形成容納黑色月海的大盆地。今天，和大多數環(huán)形山相比，托勒密環(huán)形山的坑底非常光滑。這個(gè)環(huán)形山內部是在38億到39億年前被掩埋的，當時(shí)形成盆地的巨大撞擊將大量碎片和巖石拋到月球表面。托勒密環(huán)形山被碎片風(fēng)暴淹沒(méi)，甚至高大的中央峰也被覆蓋了。今天，托勒密環(huán)形山光滑的坑底上點(diǎn)綴著(zhù)幾十個(gè)微小的環(huán)形山，這些是古代環(huán)形山被徹底改變后形成的。

  在這組圖像中，隨著(zhù)日出的推進(jìn)，太陽(yáng)從托勒密環(huán)形山粗糙的東部邊緣升起時(shí)，鋸齒狀的黑色陰影慢慢褪去。月球上的日出是一個(gè)緩慢的奇觀(guān)。地球上太陽(yáng)完全升出地平線(xiàn)需要2分鐘。然而，月球的自轉速度比地球慢得多，月球上的一天差不多是地球上的一個(gè)月，太陽(yáng)需要近1個(gè)小時(shí)才能完全升到月球地平線(xiàn)上。

 

厄拉多塞環(huán)形山

 

  在厄拉多塞環(huán)形山右上方，我們可以看到月球上的亞平寧山脈呈弧形延伸而來(lái)。在月球上有20座山脈。地球上的山脈是板塊構造擠壓抬升而成，與地球上的山脈不同，月球上的山脈是古時(shí)候巨大的小行星與月球撞擊的結果。月球上的山脈其實(shí)是這些撞擊產(chǎn)生的巨大月海盆地的邊緣。因此，許多山脈都圍繞著(zhù)月海盆地，這些月海盆地形成了月球上的玉兔和金蟾。

  月海盆地是直徑大于300千米的撞擊坑。月面朝向地球一側的大型月海是在近40億年前形成的，后期重轟炸期將數百顆大型小行星砸向月球表面。因為月球上的山脈是由小行星撞擊所釋放的能量造成的，形成時(shí)間只需要幾分鐘，而地球上的山脈則是在數百萬(wàn)年的時(shí)間內被推高的。

  大多數月球山脈與地球山脈同名，因為我們看到月球上的阿爾卑斯山脈，高加索山脈和亞平寧山脈圍繞著(zhù)雨海東部邊緣，雨海被視為金蟾的頭部。形成山脈的月球盆地邊緣是月球上最高的區域?？紤]到月球直徑只有地球的1/4，月球上的山脈和地球上的山脈比，相對比例很高。

  今天，月球看起來(lái)平和而寧靜，但它的演化史充滿(mǎn)了毀滅和創(chuàng )造的力量。當你用望遠鏡沿著(zhù)月球山脈掃視時(shí)，記住宇宙撞擊所釋放的能量，這些撞擊造就了這些山脈。

 

柏拉圖環(huán)形山/阿爾卑斯月谷

  

  柏拉圖環(huán)形山的坑底看起來(lái)像溜冰場(chǎng)一樣平坦，和我們之前觀(guān)測環(huán)形山的先入為主的印象不同。柏拉圖奇怪且幾乎沒(méi)有特征的坑底進(jìn)一步引起了我們的興趣，因為它似乎比其他類(lèi)似大小的環(huán)形山坑底要高得多。事實(shí)上，柏拉圖坑底看起來(lái)似乎和南面的雨海玄武巖平原高度相同，但雨海的熔巖流沒(méi)有破壞柏拉圖的坑壁。這就導致了一個(gè)不可避免的結論，即淹沒(méi)柏拉圖環(huán)形山的熔巖流是從環(huán)形山底部涌出的。

  柏拉圖環(huán)形山的坑底并不像它看起來(lái)那樣平坦或毫無(wú)特點(diǎn)，內部分布著(zhù)許多小的環(huán)形山，其中較大的環(huán)形山被認為是望遠鏡觀(guān)測視寧度的一個(gè)測試點(diǎn)。如果很容易看到4個(gè)小環(huán)形山，則認為視寧度良好。如果明顯有更多，則視寧度非常好。當月面光照角度恰到好處時(shí)，日出的陰影從柏拉圖環(huán)形山東部邊緣延伸到坑底，可以呈現出一個(gè)奇怪的鉤子形狀，這是陰影落在不平坦表面所產(chǎn)生的效果。

  盡管柏拉圖環(huán)形山并不是月面上最大的地標之一，但它獨特的融合了科學(xué)和怪異，在月球觀(guān)測者的心中占有特殊地位。

 

哥白尼環(huán)形山

 

  哥白尼環(huán)形山在幾個(gè)世紀之前被稱(chēng)為“月球之王”，有著(zhù)雙重人格。

  在低太陽(yáng)照射角度下，深深的陰影在階梯狀坑壁和中央峰顯示出驚人的細節。一連串的次級撞擊坑是由撞擊產(chǎn)生的碎片產(chǎn)生，撞擊產(chǎn)生的輻射紋從大環(huán)形山向外輻射。數百個(gè)小環(huán)形山從哥白尼環(huán)形山的邊緣周?chē)蛲馍刃窝由?，證明了不到10億年前那次形成哥白尼環(huán)形山的撞擊的威力。

  在高太陽(yáng)照射角度下，哥白尼環(huán)形山變成了各個(gè)方向均勻擴散的輻射紋之花。沒(méi)有陰影時(shí)，環(huán)形山內部變得毫無(wú)特色，但輻射紋系統在此時(shí)觀(guān)測最佳，稱(chēng)為月球上第二大輻射紋系統。由于哥白尼環(huán)形山正好在一個(gè)較暗的月海區域，其明亮的輻射紋系統使得月球之王成為新手和有經(jīng)驗觀(guān)測者的最?lèi)?ài)。

  附圖是揭示哥白尼環(huán)形山內部特征的低太陽(yáng)照射角度和突出神話(huà)般輻射紋系統的高太陽(yáng)照射角度之間的妥協(xié)。

 

第谷環(huán)形山

 

  第谷環(huán)形山肉眼不可見(jiàn)，但在滿(mǎn)月是可以感受到它的存在。第谷環(huán)形山擁有月球上最大的輻射紋系統。這個(gè)輻射紋系統肉眼可見(jiàn)，反向延長(cháng)后似乎集中在月球南面的一點(diǎn)，即第谷環(huán)形山的位置。

  第谷環(huán)形山直徑87千米，面積相當于地球上的大型城市，并顯示出月球大型環(huán)形山所有典型特征：一個(gè)中央峰，平坦的坑底，階梯狀坑壁和次級撞擊坑。第谷環(huán)形山和其他類(lèi)似大小的環(huán)形山不同之處在于它壯觀(guān)的輻射紋系統橫跨月球表面，綿延3000千米。

  第谷環(huán)形山是由來(lái)自西面的撞擊體斜向撞擊造成的，因此環(huán)形山的噴射物和輻射紋系統主要流向東面。第谷環(huán)形山以東的區域被數百個(gè)小型次級撞擊坑侵蝕，而西部地區則保持相對平坦。

  一項對Baptistina族小行星的研究表明，這一系列小行星的撞擊體是形成第谷環(huán)形山的原因，同時(shí)也是6500萬(wàn)年前在尤卡坦半島撞擊形成?？颂K魯伯隕石坑的原因。尤卡坦半島撞擊造成的世界性影響被懷疑是恐龍滅絕的原因之一。如果這兩件事之間有聯(lián)系，當看到第谷環(huán)形山和它穿過(guò)月球南面的壯觀(guān)扇形輻射紋時(shí)，我們看到的是人類(lèi)在地球上進(jìn)化的原因之一。

 

阿方薩斯環(huán)形山/阿爾扎切爾環(huán)形山

 

  位于月面中心附近的阿方薩斯環(huán)形山（上）/阿爾扎切爾環(huán)形山（下）是著(zhù)名的三連環(huán)形山的一部分，其中包含背面的托勒密環(huán)形山。阿方薩斯環(huán)形山年齡在38億到39億年之間，阿爾扎切爾環(huán)形山可能要年輕10億年。阿方薩斯環(huán)形山的坑底異常光滑，中央峰異常小。這表明，這個(gè)118千米的環(huán)形山被月球后期重轟炸期的劇烈撞擊所產(chǎn)生的碎片淹沒(méi)。小的阿爾扎切爾環(huán)形山躲過(guò)一劫。98千米的阿爾扎切爾環(huán)形山反而被熔巖流充填，還顯示了一個(gè)奇怪的偏移中央峰。

  阿方薩斯環(huán)形山/阿爾扎切爾環(huán)形山都被稱(chēng)為坑底斷裂環(huán)形山，也就是說(shuō)，原本光滑的坑底上有巨大的裂縫，這些裂縫被命名為阿方薩斯月溪/阿爾扎切爾月溪，是由古代火山活動(dòng)形成的，火山活動(dòng)將環(huán)形山從下往上推。進(jìn)一步火山活動(dòng)的證據在阿方薩斯環(huán)形山東部邊緣，阿方薩斯月溪之上或周?chē)兴膫€(gè)深色光暈，第五個(gè)深色光暈沿著(zhù)西側坑壁。這些是10億年前噴發(fā)到阿方薩斯環(huán)形山坑底上的深色火山灰沉積物。

  半個(gè)多世紀以來(lái)，阿爾扎切爾環(huán)形山一直在我心中占有一席之地，不是因為這個(gè)環(huán)形山很特別，而是因為1960年我還是個(gè)小孩子時(shí)讀過(guò)的一本科幻小說(shuō)。在這本我已經(jīng)忘記名字的書(shū)中，美蘇宇航員都登上了月球，雙方都遇到了危及他們返回地球的困難。盡管兩國宇航員在地球上是激烈的政治對頭，但他們都明白，只有通過(guò)合作，才能在惡劣的月球環(huán)境中生存下來(lái)，共同返回我們這個(gè)藍綠相間的星球。這個(gè)故事中的事情發(fā)生在阿爾扎切爾環(huán)形山。

 

直壁 

 

  最引人注目的月面特征之一是直壁，位于圖片中心上方。在宇宙飛船探索月球之前的時(shí)代，直壁被認為是陡峭的懸崖。日出時(shí)，它會(huì )投下陰影，但隨著(zhù)太陽(yáng)在月球天空中上升到更高，直壁表面會(huì )變亮。因此直壁要么被視為“黑線(xiàn)”，要么被視為“白線(xiàn)”，取決于月齡。

  在月球軌道上的宇宙飛船拍攝的直壁圖片顯示，它的懸崖并不像想象的那么可怕，這一特征其實(shí)是一種被稱(chēng)為“地塹”的地質(zhì)構造，或兩個(gè)平行斷層之間的地面塌陷區域。直壁更大可能是一個(gè)陡坡，有些地方傾斜不到30度。直壁很淺，未來(lái)的宇航員可能會(huì )徒步穿越它的斜坡。

  在古老的塞比特環(huán)形山正南，我們看到另一個(gè)類(lèi)似大小，沒(méi)有被玄武巖覆蓋的淺環(huán)形山。盡管這一特征直徑有235千米，但直到1948年才獲得官方名稱(chēng)，當時(shí)它以法國天文學(xué)家亨利 · 德朗德?tīng)柕拿置?。在正式命名前，德朗德?tīng)柇h(huán)形山被成為“黑爾平原”，因為明顯的黑爾環(huán)形山位于它的西部邊緣。

 

虹灣

 

  虹灣是一個(gè)看起來(lái)是馬蹄形的月灣，位于雨海西北。虹灣有著(zhù)400千米寬的開(kāi)口，和平坦的雨海融為一體。在雨海盆地形成后，偶爾的小行星撞擊將圓形虹灣沖出月球表面，撞向雨海盆地邊緣。由于虹灣撞擊發(fā)生在雨海盆地的傾斜邊緣，因此虹灣朝向雨海盆地一側往雨海盆地的中心傾斜。

  隨后，熔巖噴發(fā)填充了雨海盆地，形成了深色的雨海，也破壞了虹灣盆地邊緣較低部分。隨著(zhù)火山噴發(fā)繼續形成雨海，熔巖持續流入較小的盆地，最終淹沒(méi)了較低的邊緣，并將虹灣內部和雨海的平坦表面融為一體。

  虹灣懸崖一樣的邊緣從平坦的玄武巖坑底拔地而起，形成了侏羅山脈。侏羅山脈北部延伸到雨海，形成一個(gè)被稱(chēng)為拉普拉斯海角的半島。侏羅山脈在南方延伸到赫拉克利德斯海角。比安基尼環(huán)形山位于侏羅山脈北部的懸崖邊緣。

 

希吉努斯月溪/阿里埃代斯月溪

 

  月球表面的裂縫和溝渠是迷人的，為密密麻麻的環(huán)形山和廣闊的月海增加多樣性。在這張靠近月面中心的圖片中，我們可以看到月面的四種不同類(lèi)型的月溪。

  圖片中心是突出的220千米長(cháng)的阿里埃代斯月溪。阿里埃代斯月溪看起來(lái)很像公路開(kāi)挖，是月殼構造斷層形成連續月溪的一個(gè)實(shí)例。圖片右下角，位于著(zhù)名的阿波羅11號靜海著(zhù)陸點(diǎn)附近，是希帕蒂婭月溪，這是希帕蒂婭型月溪原型。阿里埃代斯月溪東北部是鷗翼形的希吉努斯月溪，火山型月溪的實(shí)例。位于希吉努斯月溪中間的希吉努斯環(huán)形山是月球上為數不多的非撞擊型環(huán)形山之一，是一個(gè)火山塌陷坑。沿著(zhù)希吉努斯月溪，可以看到一些較小的火山坑。在希吉努斯月溪以南，我們可以看到雜亂的特里斯內克爾月溪，這是一個(gè)不規則分支型月溪實(shí)例。