日前,嫦娥六号成功发射,开启了世界首次月球背面采样返回之旅,标志着中国的太空探索计划又取得重大突破。这一消息,让江城的天文和航天爱好者倍感振奋,同时也让大家的目光再次聚焦到我们的邻居——月球身上。
月球对我们来说,既亲切又遥远,它是晴夜的常客,但又离我们地球有38万公里之遥。那么,它除了装点我们的夜空外,对地球及其上的生命就没有别的作用了吗?答案显然是否定的。
没有月球 地球将变得不那么宜居
对!这绝对不是夸张之词。月球虽小,但月球的引力对地球产生了许多重要的影响。首先是潮汐现象。安徽师范大学物电学院特聘教授晋升表示,虽然潮汐是由月球和太阳的引力造成的,但是月球对潮汐的贡献约占三分之二。潮汐使海洋表面周期性地上升和下降,对海洋生态系统和海岸景观的形成有重大影响。海洋生物依赖潮汐生存,尤其是沿海生态系统中的动物,它们是生态系统和食物链的重要组成部分和重要环节。此外,由于洋流是由潮汐驱动的,海洋系统是全球地质和气候系统中最重要的一部分,潮汐运动也有助于稳定地球气候。
据介绍,世界上近四分之三的人口生活在距离海洋50公里的范围内,因此,数十亿人的食物或来自沿海的潮间带。如果没有潮汐作用,沿海生态系统的崩溃将给人们带来灾难性的后果。
晋升教授还表示,“其次,月球的引力使得地球的自转速度逐渐减慢。据研究表明,每100年地球的自转速度会减慢大约2毫秒。如果没有月球的引力作用,地球将会自转得更快,使得一天的长度变短。那样的话,一天内的温度变化将更加剧烈。第三,地球的赤道面和公转轨道面(黄道面)并不重合,存在大约23.5度的倾角,地球的季节变化正是由于这个倾斜角度造成的。月球的存在稳定了地球的倾斜角度,从而帮助地球保持相对稳定的季节变化。如果没有月球的影响,地球的倾斜角度将会更加不稳定,导致季节的变化更剧烈。”
“月球的引力能够吸收和分散一些从太空中飞来的小天体,如陨石和彗星,从而在一定程度充当了地球的护盾,减轻了地球的撞击风险。没有月球的保护,地球将更容易受到小天体坠落的影响,这对于地球生命是巨大的威胁。”晋升说道。
事实上,许多物种和生态系统已经深深依赖月球存在所带来的物理后果。月球影响了地球上多种动植物的习性。“比如很多捕食者依靠夜晚的黑暗或少量月光来有效捕猎。比如月相周期性地影响了某些动物的繁殖和迁徙,而人类的部分生物钟也随着月相的变化来进行调节和平衡。”晋升表示。
开发月球资源任重道远
月球看似荒凉,但却是一个资源丰富的宝库。据了解,月球富含钛、稀土元素、铀、硅、铝、铁等矿产,以及极其丰富的太阳能、水冰资源等。但是,开发月球资源却没有那么简单。主要还是因为技术限制,导致开发成本过高。
晋升介绍,目前太空运输的成本为每公斤有效载荷将近百万元人民币,这比飞机运输高出四个数量级(1万倍),比公路、铁路和内河驳船运输高出五个数量级(10万倍),比集装箱船运输高出六个数量级(100万倍)。因此,月球上原材料的可开采性取决于开采成本是否低于在地球上开采这些材料的成本。“拿铂金来说,当前的市场价格约为每公斤15万元人民币。只有将目前每公斤有效载荷100万元人民币的太空运输成本降低两个数量级,降至1万元人民币,太空运输成本才能接近可接受的水平。所以说,目前月球资源开发在经济上并不可行。只有在未来空间运输成本降低两三个数量级,地球上的此类矿产资源枯竭的情况下,才有可能成为一种选择。”