文／山羊

世界各地月亮的神話傳說，大都跟月球表面凹凸不平，加上光影形成的斑駁圖案做連結。有些陰影像兔子，所以我們就看到「月兔」搗藥。奇怪的是，連日本、韓國、印度和墨西哥（阿茲特克人）等地，也都流傳著月球上有兔子的故事。難道大家看到的都是月球同一面？不然為什麼沒有看到老虎、大象或長頸鹿？除非月球根本沒轉動才有可能發生這種現象，但這又違背我們的常識。

的確，一直以來，我們看到的都是月球同一面。直到1959年，蘇聯的月球探測器——「月球3號」才首次向地球傳送人類從未看過的影像，就是「月球背面」的照片。

既然如此，大家也都清楚月球會自轉，也會繞著地球轉，那為何月球總以同一面朝向我們？

潮汐鎖定 同步自轉



這種令人困惑又著迷的現象，主要是因為地球與月球之間的引力所引起的「潮汐鎖定」（tidal locking），也稱為「同步自轉」（synchronous rotation）所造成。這種現象幾乎是太陽系衛星世界的普遍規律。

是這樣的，科學家認為月球在遙遠的45億年前，從地球的身體蹦裂出去，成了地球的衛星時，它自轉的速度要比現在快很多。然而，一方面，月球的引力稍微扭曲了地球的形狀，並為我們帶來潮汐；另一方面，地球的引力則導致月球面向地球的這一側出現「隆起」。

這種引力相互作用的結果就像煞車一樣，逐漸減緩月球自轉的速度，一直到大約在40億年前，它與繞著地球旋轉的的軌道周期相符，終於被「潮汐鎖定」，向我們展示了同樣的面貌。

簡單說，現在月球繞地球一圈的時間與月球自轉一圈的時間幾乎一樣（同步自轉），約需27.32天，所以我們才會一直看到月球同一面。如果月球自轉速度比繞地球旋轉的速度更快或更慢一些，我們就能看到月球全貌了。

月球背面 並不黑暗



不過，也不要誤解我們只能看到月球的一半面貌而已，因為有一種稱為「天平動」（libration）的輕微擺動，使我們能觀察到略多於一半的月球表面。天平動發生的原因是：月球繞地球轉的軌道並非完美圓形，而是橢圓形，使得我們能看到超越其東西水平線的範圍，加上月球的軸稍微傾斜，引發月球的季節變化，能顯示出更多月球的南北極部分。因此，隨著時間推移，我們就可以看到月球背面一些眉月形的邊緣。

科學家估計，這些多看到的月背部分也只有9%而已，剩下41%依然永遠背對著我們。由於視角很小，要從這些地方進行觀測也很困難。

還有，「月球背面」（far side of the Moon），直譯「月球遠側」也稱為「月球的黑暗面」（dark side of the Moon）。但這個說詞也很容易造成誤解，讓人以為月背一直是烏漆麻黑的，伸手不見五指。

其實，平均而言，月球正面及背面，直接從太陽接收的陽光幾乎相等。只有當我們看到滿月時，整個月球背面才會是黑暗的。

所以，「月球的黑暗面」並不是指沒光線的「黑暗」，而是指在人類能發射太空船繞月球飛行前，對這塊領域從不了解的「黑暗」，並延伸到當太空船在月球背面時，我們與太空船的通信可能會被阻斷的「黑暗」。所以，為解決在月背的太空船與地球之間，通信與數據傳輸問題，中國大陸在今年3月20日發射一顆中繼衛星——「鵲橋二號」，為人類探索月背的祕境踏出重要一步。接著5月3日發射的「嫦娥六號」探測器，就是藉由「鵲橋二號」協助，預計在月球背面採樣返回地球。如果前後53天的任務能夠成功，將成為第一個在月背採樣的國家。

從「月球3號」開始，人造衛星終於讓我們能間接看到月背的一些樣貌，但從地球仰望，我們與月球始終就只有「一面之緣」。