对300处月球瞬变现象调查所绘制,显示了所发生事件的大致分布。红色是散发红色调事件;黄色为其余类型事件。]]
月球瞬变现象( 或 )是月球表面亮度、色泽或外观上的短暂变化。
由流星體撞擊月球表面發生爆炸產生的光度變化,稱為「月閃」現象。
有关月球瞬变现象的说法至少可追溯至1000年前,一些目击者或有声望的科学家曾独立地观察到这一现象。但大多数报道的月球瞬变现象都无法再现,令它不足以用作区分假说或解释起源的对照实验。
大多数月球科学家都承认瞬态事件,如月球地质史中所发生的释气和撞击事件,但问题的焦点在於此类事件发生的频率。
1968年帕特里克·穆尔在他参与合编的美国宇航局 R-277 技术报告《月球事件报导年鉴》中,创建了“月球瞬变现象”这一术语。
事件描述
报告的月球瞬变现象范围包括从雾斑到月球景观的永久性改变。卡梅伦将这些分为:
#气体,涉及云雾和其他形式的朦胧状态;
#颜色发红;
#变绿、变蓝或变紫色;
#变亮;
#变暗。
存在大量二种类型的月球瞬变现象。1976年,地质学家杰克.哈同提出,这一切是在描述焦尔达诺·布鲁诺陨石坑的形成。然而,最近的研究表明,1178年的事件似乎不太可能与焦尔达诺·布鲁诺陨坑的形成有关,甚至不一定是月球瞬变现象。因为,一次足以留下直径达22公里陨石坑的大撞击所溅发出的数百万吨碎岩将会在地球上空形成空前激烈、长达一周的流星暴。但在任何现有的历史记录(包括世界各地的天文档案),都没发现这种令人难忘的流星暴。有鉴于此,人们怀疑这群僧侣(也是该事件唯一的目击者)是从所处的特定位置,偶然看到一颗从远处月球方向迎面而来在大气层中爆炸的流星。
- 1540年11月26日,在澄海和雨海之间出现了一次瞬变现象,该事件被刻画在一幅临时木刻上。
1701年–1800年
- 1725年8月16日晚,意大利天文学家弗朗西斯科·比安基尼(Francesco Bianchini)看到一条微红的光带,“像一根从一端直伸另一端的棍棒”,沿卵状的柏拉图陨石坑主轴线穿过了坑底。
- 1787年4月19日晚,英国天文学家威廉·赫歇尔爵士在月球幽暗部位发现了三块赤红色亮斑。他将这一观察报告给了大不列顛國王和愛爾蘭國王乔治三世和其他天文学家。赫歇尔将此现象归认为火山爆发,并察觉到这三块光斑中最亮的一个光度比4月10日发现的彗星还要高。就在赫歇尔发现这一现象的同时,意大利帕多瓦上空荡漾着极光波纹(北极光)。距北极圈如此远的南方出现极光活动非常罕见。1787年5月,就在帕多瓦极光和赫歇尔发现亮斑后不久,太阳黑子数量达到了顶峰。
- 1787年12月,一位名叫丹戈斯(d'Angos)的马耳他观察者看到了一个发光点。
- 1789年9月26日,德国天文学家约翰·希罗尼穆斯·施罗特在阿尔卑斯山东麓发现了一个小亮点。它出现在月球的夜晚侧,裸眼看上去像一颗5星等恒星。
- 1789年10月15日,约·希·施罗特在月球夜晚侧靠近柏拉图坑和雨海的地方,又观测到两次明亮的光爆,每一次都由许多单独的小火花组成。
- 1790年,威廉·赫歇尔爵士在月蚀时看到了一个或多个星闪现象。
*1794年,有报道称,可用肉眼看到月球上的一座火山。另见 1940 年的巴克罗夫特、后来的哈斯、1951 年的鲍姆和 1988 年的希尔。
- 1865年11月24日,威廉姆斯和另外两人在雨海卡利尼陨石坑附近的黑暗区观察到一块像一颗8星等恒星的清晰亮斑。
- 1866年,经验丰富的月球观测者和制图师约翰·弗里德里希·朱利叶斯·施密特声称,林奈陨石坑的外观发生了改变。根据早期约翰·希罗尼穆斯·施罗特的月图以及他个人在1841年与1843年间观察和绘制的月图,他指出:该陨坑“在斜照时根本看不到”(他强调),而直射下,只是一个亮点。在反复观测的基础上,他进一步指出,“在任何光照条件下都看不到一座标准的林奈陨石坑了”,(它)“已发生了局部变化”。今天,林奈陨石坑仍是一座可看到的年轻正常的撞击坑,直径约1.5英里(2.4公里)。
- 1873年1月4日,法国天文学家艾蒂安·利奥波德·特鲁夫洛观察到康德陨石坑内“充满了雾气”。
- 1877年8月31日,英国业余天文学家阿瑟·斯坦利·威廉姆斯(Arthur Stanley Williams)注意到在环壁平原柏拉图坑南部阴影中有某种磷光。
- 1881年8月6日至7日,德国天文学家赫尔曼·约瑟夫·克莱因(Hermann Joseph Klein)观察了阿里斯塔克斯陨石坑和希罗多德陨石坑区,并注意到带有一些云雾状的强烈紫色眩光。
- 1882年3月27日,阿瑟·斯坦利·威廉姆斯在日出时看到柏拉图坑坑底“闪烁着一种奇异的乳白色光”。
- 1882年7月3日,康涅狄格河东岸莱巴嫩的几位居民观察到月亮上边沿有两处金字塔状凸起的发光物,形状不大,但让月亮看上去非常像一只角鸮或英国斗牛犬头。
- 1885年2月19日,格雷在较大的赫拉克勒斯环形山附近看到一座发出暗红色光的小陨石坑,二者间形成“鲜明的对比”。
- 1885年2月21日,克诺普在卡西尼环形山观察到红色斑点。
- 1892年的一个夜晚,美国天文学家爱德华·爱默生·巴纳德发现碗状的泰勒斯陨石坑里充满了明亮的薄雾。
- 1891年至1897年,美国天文学家威廉·亨利·皮克林绘制了可能从施勒特尔陨石坑喷发的蒸汽图。
- 1898年8月26日一张通过赤道式折轴望远镜拍摄的照片,显示了位于波希多尼环形山坑底碗状的“波西多尼C”坑是一个没有阴影的亮点,尽管晨昏圈(昼夜分界线)就位于波西多尼环形山的附近。
1901年-1950年
- 1901年9月30日,一张通过赤道式折轴望远镜拍摄的照片,显示碗状的“波希多尼 C”坑是一个没有阴影的细长亮点,尽管这张照片拍摄于日落前不久的波希多尼环形山。
- 1905年,德国天文学家弗里德里希·西蒙·西蒙·阿琴霍尔德(Friedrich Simon Archenhold)在波希多尼环形山坑底碗状的“波西多尼 C”坑位置上观察到一个亮斑。
- 1912年5月19日,奥地利天文学家兼火箭先驱马克斯·瓦利埃(Max Valier)注意到月球夜晚侧有一小块红光区。
- 1913年6月15日,英国土木工程师兼天文学家威廉·莫(William Maw)在索思环形山南部观察到一块“小红斑”。
- 1931年2月22日,朱利亚 (Joulia)在阿里斯塔克斯陨石坑观察到淡红色光。同年(1931年),在同一地点,英国商人兼业余天文学家沃尔特·古达克和莫尔斯沃思观察到蓝色“眩光”。
- 1939年8月2日,英国月球观测者帕特里克·穆尔注意到,环壁平原施卡德环形山的内部细节被浓雾遮盖。
- 1944年8月31日,威尔士出生的工程师兼业余天文学家休·珀西·威尔金斯认为,有环壁平原施卡德环形山坑底朦胧着一层薄雾。里面的一些小陨石坑,通常都有清晰的阴影,在阳光斜照下,像一些突出的白点。
- 1948年4月15日,桑顿(F.H.Thornton)用一架9英寸反射望远镜观察柏拉图坑时,注意到一个瞬间但耀眼的闪光,他形容非常像一枚在约10英里高空临空爆炸的防空炮弹一般,呈现橙中泛黄的闪光。
- 1948年5月20日,英国业余天文学家理查德·鲍姆(Richard M.Baum)注意到菲洛劳斯环形山东北部有一道微红的泛光,在观察15分钟后,它才从视线中消失。三年后,他在利希滕贝格陨石坑以西又观察到另一道红光。
- 1949年2月10日,桑顿用一架18英寸英寸反射望远镜观察了施勒特尔月谷的眼镜蛇头部,并记录了“该地区数英里内笼罩着一团白色的蒸汽”。
- 1955年6月25日,登山运动员兼业余天文学家瓦尔德马尔·阿克塞尔·菲尔索夫(Valdemar Axel Firsoff)在西奥菲勒斯环形山观察到一层薄雾。
- 1956年1月16日至17日,加利福尼亚州伍德兰市的罗伯特·迈尔斯(Robert Miles)注意到危海东面闪烁着一道白色或亮蓝色的光。
- 1958年11月2日,苏联天文学家“尼古拉·亚历山德罗维奇·科济列夫”(Nikolai Aleksandrovich Kozyrev)使用配带光谱仪的48英寸(122厘米)反射望远镜,观察到发生在阿方索环形山中央峰上为时半小时的明显“喷发”。从这段时间所得到的光谱图显示了由C2和C3分子形成的明亮气体喷发带。同时在第二幅光谱图中,他注意到“中心区域的亮度显著上升,并呈现出异常的白色”。然后,“亮度突然开始下降”,所得到的光谱值又回复正常。
- 1958年11月19日,纽瓦克的雷蒙德·杰·斯坦(Raymond J. Stein)观察到阿尔佩特拉吉斯环形山的阴影发生了变化。
- 1958年12月23日,希腊月球观测者注意到施卡德环形山呈现绿色。
1961年–1970年
- 1963年10月29日,亚利桑那州弗拉格斯塔夫洛厄尔天文台的两位航空图和信息中心制图员,詹姆斯·克拉克·格里纳克(James Clarke Greenacre)和爱德华·巴尔(Edward M. Barr)在月球眼镜蛇头西南侧、施勒特尔月谷东南一座山丘上以及阿里斯塔克斯环形山西南内壁,手工记录到非常明亮的红、橙、粉色光现象。该事件引起了人们对月球瞬变现象报告态度的大转变。根据威利·莱伊(Willy Ley)的说法:“业内的第一反应自然是惊讶,接下来则是歉意,而歉意的对象正是早已过世的伟大天文学家,威廉·赫歇尔爵士” 。美国天文学家威尼弗雷德·索泰尔·卡梅隆(Winifred Sawtell Cameron)所作的陈述(1978年,第778号事件)写道:“这一切与11月的发现激起了人们对月球的极大兴趣和观察”。此发现的可信度源于格里纳克作为一名无可挑剔的制图员的模范声誉,而非任何其他的照片证据。
- 1963年11月1至2日晚上,也就是格里纳克事件后的几天,在法国比利牛斯山日中峰天文台(Observatoire du Pic-du-Midi),兹德内克·科帕尔(Zdeněk Kopal)和托马斯·拉克姆(Thomas Rackham)拍摄到了首张月表大范围发光的照片。他们发表在《科学美国人》杂志上的文章将此变成了最广为人知的月球瞬变现象事件 。与其他人一样,科帕尔认为产生这一现象的原因可能是太阳高能粒子。
- 1964年7月16日,美国变星观测者协会成员托马斯·克拉格(Thomas A.Cragg,1927-2011)观察到静海卫星坑“罗斯 D”东南一座直径3公里的“临时山丘投下的一道阴影”。
- 1966年4月30日和5月1日,彼得·萨托里(Peter Sartory)、帕特里克·穆尔、林斯多尔(P.Ringsdore)、莫斯利(T.J.C.A.Moseley)和科尔万(P.G.Corvan)等人在伽桑狄环形山东部坑底观察到一个红色的楔形。
- 1967年,阿尔马天文台的莫斯利(T.J.C.A.Moseley)在帕罗特环形山区记录到一次闪光。
1971年–1980年
- 1972年12月阿波罗17号任务期间,登月舱飞行员哈里森·施密特在环月轨道上观察到格里马尔迪环形山以北一次明亮的闪光现象(1972年12月10日格林尼治标准时间21点11分9秒,环月第1圈)。
- 在轨道上,阿波罗17号指令舱驾驶员罗纳德·埃万斯注意到东方海东面的一道闪光(1972年12月11日格林尼治标准时间22点28分27秒,环月第14圈)。
1981年–1990年
- 1982年12月27日,英国月球观测者哈罗德·希尔(Harold Hill)发现纳史密斯环形山坑底最主要的小坑(“纳史密斯 A”坑)消失不见。1981年12月8日,韦德(P.Wade)也注意到了类似的现象。
- 1983年1月1日,哈罗德·希尔注意到,在晨昏圈夜半侧中,靠近弗内留斯环形山的小陨坑—“弗内留斯 A”呈现出异常明亮的外观。
- 1983年1月29日,英国天文协会(BAA)的几名成员在狂暴湾梨状的托里切利陨石坑东北偏北处,观察到碗状的“托里切利 B”坑亮度异常且颜色发紫。
- 1983年10月29日,哈罗德·希尔在基尔希陨石坑正北的小丘上观测到异常亮度。
- 1985年12月28日,哈罗德·希尔在佩雷斯克环形山东侧内壁中段观测到了异常的辉光。三天后的观测结果显示,又出现类似的现象,但范围较小。虽然该区域的观察条件接近镜面,但有人认为,观测到的振幅与镜面反射的阳光不一致。最能被接受的说法是由泄出气体形成的颗粒云雾所导致的光散射,该陨坑坑底的裂隙被认为是气体的可能来源。
无确切日期
- 约翰·希罗尼穆斯·施罗特曾在月球黑暗侧的阿格里巴环形山和戈丁陨石坑附近短暂地看到一个微小光点。
- 英国机械师亚当师(J.Adams,记录编号2374)在日出时分两次注意到,被阴影笼罩的环壁平原—柏拉图坑内,两道像探照灯般的光束从西侧坑壁穿过三分之二的坑底,这二束光相互平行且轮廓分明,好似穿过水汽缥缈的地表。
- 哈罗德·希尔:过去,许多观察者都声称,当扬环形山位于晨昏圈夜幕中时,其内侧斜坡呈现出绿色、几乎半透明的阴影或光泽。
- 帕特里克·穆尔:一条略带红色的暗纹穿过了弗拉卡斯托罗环形山坑底,它可被月光闪烁装置探测到。
- 美国业余天文学家大卫·巴克罗夫特(David Barcroft,1897-1974)曾在满月附近看到梯摩恰里斯陨石坑“充满水气,接近满月时非常朦胧”。
解释
对于月球瞬变现象的解释都可归集于以下四种:释气、撞击事件、静电现象以及不良观测条件。
释气
一些瞬变现象可能是由月球地下洞穴群中釋出的气体所引起。这些气体显示独特的淡红色,有的呈现如白云或朦胧的薄雾。大部分出现的瞬变现象都与底表开裂的陨石坑、月海边缘区或其他有火山地质活动的地方有关。然而,这些都是月球上最常见的目标,这种相关性可能是一种观测偏差。
支持释气说的证据是,月球探勘者号的α粒子光谱仪数据显示了最近泄出在月表的氡气。特别是阿里斯塔克斯陨石坑和开普勒陨石坑附近释放的氡气,就产生于该卫星运行的两年间。这些观察结果反映了月表气体的扩散是缓慢而难以察觉的,或是由一系列间歇的喷发所构成。而支持爆炸性释气的证据为,月球表面有一处直径约3公里(1.9英里)的区域,因释气事件而“最近”才发生了改变。该特征的年龄据认为在100万年左右,这表明此类大的现象只是很少发生。
撞击事件
不断发生在月球表面的撞击事件,大多与流星雨期间的微陨石有关。地球上的天文台已多次或同时检测到此类事件的撞击闪光。通过摄像机拍摄的撞击记录自2005年来就一直存在,其中许多次就与流星雨有关。此外,欧洲航天局的SMART-1衛星、印度的月球撞击探测器及美国宇航局月球坑观测和传感卫星都检测到碰撞后産生的撞击云。撞击事件在月表会留下明顯的痕迹,通过分析事件發生前后的高分辨率照片就可检测出來。在克莱门汀号(全球分辨率100米,选定区域7-20米)和SMART-1卫星(分辨率50米)环行期间没有检测到新形成的撞击坑。
静电现象
的单独视频,显示了地球大气层对天文图像产生的影响效果。]]
有提议认为,静电可解释部份月球瞬变现象。其中一种可能是近表地层(如岩石)断裂所产生的电磁效应,它会对所有可能存在的气体充电,如吹入的太阳风或放射性核元素衰变产物。如果这发生在月球表面,随后这些气体的放电将引发在地球上可看到的瞬变现象。另一种可能是尘埃云中悬浮颗粒的摩擦起电效应,引发了地球上可见的静电放电现象。最后,月球昼夜线附近带静电的悬浮尘埃也可能会引发此等现象。
不利观察条件
许多瞬变现象很可能与月球本身并没有关系,只是由于不利的观测条件或地球自身的有关现象所造成。例如,一些报道中所觀測到的月球瞬变现象是因为使用了只具备近距分辨率的望远镜。地球大气层会造成明显的短暂失真,而这种失真亦有可能会与真实的瞬变现象混淆(一种称为视宁度的效应)。其他非月球因素的解释包括地球轨道卫星、流星以及观测误差。但这并不一定意味着这些报告就是观测误差,有可能是释气事件后月球表面并未留下可见的痕迹,然而,这也并不意味就肯定了这些事件都是真实的瞬变现象。
月球和行星观察协会以及英国天文协会目前正在协调各天文台重新观察曾报导发生过月球瞬变现象的地点。通过记录这些特征在相同光照和摄动条件下的外观,可判断一些报告是否只是观察者因视觉偏差而造成的误解。此外,借助数字图像对大气层产生的光色散、宁视模糊和光散射的模似,可确定这些因素能否来解释一些早期报告的月球瞬变现象。
最常观察到瞬变现象的对象
参考文献
; 引用的文献
; 一般参考文献
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- 帕特里克·穆尔: 《月球》, Cassel & Co., 2001, ISBN 0-304-35469-4.
外部链接
- [https://web.archive.org/web/20090704104035/http://www.alpo-astronomy.org/lunar/ltp.html 月球瞬变现象] 月球和行星观测协会
- [https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2007/23jan_ltps 月球瞬变现象] 美国航空航天局专题文章
- [http://www.nasa.gov/centers/marshall/news/lunar/ 月球撞击监测项目] 美国航空航天局
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另请参阅
- 月球陨石坑
- 月球地质
- 月球观测
- 月面学
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