抬头望向夜空，月亮阴晴圆缺、忽明忽暗，可有没有人注意到，每一次满月时，它呈现给我们的都是同一副面孔？这究竟是天体运行中的偶然巧合，还是背后暗藏着某种严丝合缝的宇宙法则？
如果这一切并非偶然，那么月球的另一面又藏着怎样不为人知的模样？下面就顺着这个疑问，一层层揭开月球背面的秘密。
自古以来，人们在地球上看到的月亮始终是同一副面孔。提到月亮，大家都既熟悉又陌生。
熟悉，是因为每个月我们都可以见到它，千古未变；陌生，是因为月亮展示在世人面前的，永远是同一副面孔。尽管歌词里写到"月亮的脸悄悄地在改变"，但实际上月亮的脸似乎从未改变过。
其中的道理并不复杂，是因为地球和月球之间存在着潮汐锁定。所谓潮汐锁定，是指当空间中的某个物体绕着另外一个特定的物体旋转时，这个物体自转一周的时间刚好与它环绕另一个天体旋转一周的时间相同。
这样，另一个特定物体总是看到该物体的同一面。对于地月系统来说，月球一直在围绕地球转，大约每二十八天绕地球旋转一周，而月球自转一周的时间恰好也是二十八天。
因此，我们在地球上就永远只能看到月球的一面，或者说月球只有一面朝向地球。
需要特别指出的一点是，目前这种锁定并非双向的，只是月球被地球潮汐锁定，地球却并没有被月球潮汐锁定，所以地球依然在正常地自转。真正处于互相锁定状态的，是冥王星与它的卫星卡戎，这两颗星彼此都只能看到对方的一面，从不轮换。
这种"相互凝视"在太阳系里并不算常态，反而衬托出地月系统这种单向锁定的普遍。
潮汐锁定是非常常见的天文现象，经常出现在行星和它的卫星之间，有时也可以发生在太空中的其他天体之间。正是由于潮汐锁定的原因，古人看到的月亮和今天我们看到的月亮是一样的，而且不会因为地理位置的变化而发生变化。
也就是说，无论是在地球的南半球、北半球、东半球还是西半球，我们看到的月亮其实都是相同的。
那么，我们如何才能知道月亮的背面是什么样子呢？要看到月亮的背面，还真不容易，必须飞到它的背面去才能看得到。
人类是在1959年利用苏联的探月卫星第一次飞到了月球的背面，拍摄了一些照片，让我们有机会一睹其真容。真是不看不知道，一看吓一跳。
照片上看到的月球背面，和我们早已习惯了的月球正面相比，差别很大。最明显的一点是背面布满了大大小小的环形山，没有大片灰暗色的区域，亮度也要大一些。
后来，随着美国实施的阿波罗计划以及我国实施的嫦娥探月工程等，已经有数十个探月卫星对月球进行了环绕探测，拍摄了大量的照片，测量了表面的地形高度、重力场、表面温度、矿物组成等数据，使得我们可以全面地了解月球的全貌。
我国的嫦娥四号月球车更是直接降落到了月球的背面，并已经开展了三年多的探测活动，获得了大量的科学数据。
这些探测数据显示，月球背面和正面的主要不同点包括以下几个方面。第一，表面高差较大。
如果用月球的平均半径画一个圆，那么正面大部分区域的地形要低于这个圆，而背面的地形线则要高于这个圆。第二，颜色不同。
正面整体颜色偏暗，那些大片颜色较为灰暗的区域被称为月海；而背面整体颜色要浅一些。第三，两面的岩石类型和矿物组成不同，背面基本上都是由颜色较浅的富铝质岩石组成，而正面那些灰暗色的区域，都是由暗色的玄武岩组成。
第四，两边撞击坑的数量或密度差异明显。背面撞击坑的数量明显多于正面，尤其是正面的月海区域，撞击坑的数量普遍较少。
第五，正面和背面发生的火山活动差异也很大。正面那些玄武岩，都是火山喷发形成的，而月球上绝大部分的火山岩都分布在正面，背面则很少。
第六，是两边月壳的厚度差异很大。月壳就是月球最外面的一层，和地球的地壳是一个意思。月球正面的月壳要明显比背面薄。
以上六点是最明显的，而且也已经被证实的正面和背面的差异。
那么，为什么会有如此大的差异呢？为了回答这个问题，全世界的科学家已经开展了很长时间的研究。
下面简单总结一下形成月球正面和背面差异的原因。这要追溯到月球的形成阶段。
目前大家比较公认的观点是，月球是在四十五亿年前，地球被一个和现今火星大小的天体撞击之后产生的碎片聚集所形成的。刚开始的月球温度非常高，上面可能有深度达到数百千米的岩浆洋，布满了整个月球。
随着月球的冷却，这些高温的岩浆开始冷却，并开始结晶出不同的矿物。结晶处密度较大的矿物会沉下去，而密度小的矿物会向上浮，最后形成了月壳。
在这个时候，可能地月系统就已经被锁定了，导致月球两侧受到的引力不一样，形成了我们现在看到的月壳厚度不同的现象。但并不是所有人都认可这个观点，也有人认为，是月球遭受的大撞击事件扰乱了正常的月球结构。
包括两面火山活动强度的不同，也与两侧的月壳厚度不同有关。在正面，月壳厚度薄，深部的岩浆比较容易突破月壳的阻挡，从而形成了大量的火山岩；而背面月壳厚度大，即使深部有岩浆也喷发不出来，所以很少有火山。
这也解释了为什么正面能够形成大片平坦的月海，而背面则保留了更为古老、崎岖的原始地貌。
另外，两个经常被争论的话题是：月球背面撞击坑比较多，是不是月球替地球阻挡了很多次撞击，或者说月球保护了地球少受撞击？其实这种看法并无依据。
一是因为月球正面的撞击坑并不是都比背面少，在同期形成的地质单元上，撞击坑的密度并没有明显的差异，只有那些被火山岩覆盖的月海区域显得撞击坑比较少，这是因为它们平坦的时间比较晚，没有记录到早期的撞击事件。
二是月球上的大型撞击盆地，是正面多于背面的。三是从二者的大小和地月系统的相对运动特征来看，月球的直径只有三千四百多千米，约为地球的四分之一，而地月之间的平均距离有三十八万千米，陨石可能来自四面八方。
这样看的话，二者很难相互保护，或者说起到的作用很小。
月球之所以能分毫不差地把同一面朝向地球，本质上是潮汐锁定这一天体力学规律长期作用的结果，而非什么神秘的巧合。它是引力、自转、公转在漫长岁月里彼此磨合、达成平衡后的稳定状态。
也正因为这种锁定，月球背面才被隐藏在人类视线之外长达数千年，直到航天时代才被真正揭开。而背面和正面在地形、颜色、岩石、撞击坑、火山活动与月壳厚度上的巨大差异，则把月球从形成之初到冷却定型的历史，全都写在了它的表面上。
最后需要说明的是，人类对月球背面的了解，远没有正面多。我们也期待中国的嫦娥六号探月工程，早日在月球的背面返回样品，从而解开月球背面更多的秘密。
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