50000月球人科幻小说，关于月球的科幻小说

科幻小说中的月亮喷泉

让我们回到1956年。当时NASA还没有创建，也没有飞向月球的壮举。人类对月球的认识基本上是远距离观测后做出的一些假设。当时，著名科幻作家哈尔·克莱门特(hal clement)出版了一本名为《尘埃碎片》(Dust Debris)的科幻小说，描述了两名宇航员在月球环形山着陆，并对月球地平线附近一片使星光变暗的薄雾进行科学调查的过程。小说中的宇航员最终得出结论，月球上闪烁的薄雾不可能是地球人一直猜测的月球大气，而是一些漂浮在月球表面的尘埃。

书中有一段主人公关于这一科学预言的令人印象深刻的对话。一名宇航员首先问道:“月球表面的物质是最脏的导电物质。月球表面的灰尘不断上升和下降。由于这种运动的摩擦力，它们通常是带电的。尘埃带电会发生什么？”另一名宇航员回答说:“尘埃粒子会互相排斥。”提问者继续问:“如果一个周长几百公里，边长几公里的陨石坑带电，落在这座山上的尘埃会发生什么样的奇迹？”科幻小说作者以其非凡的想象力得出的答案是:尘埃在静电的作用下，在阳光下会像巨型喷泉一样升起。

哈尔·克莱门特自己也不知道，他描述的幻想与后来的月球着陆器拍摄的照片和宇航员在月球上看到的场景完全吻合。在宇航员乘坐阿波罗11号登上月球之前，人类向月球发射了一些勘测飞船。在月球表面软着陆后，勘测飞船立即发回了大量令当时人们不解的照片。照片显示，在离月球地面不远的空，总有一些微弱的光线像黎明一样闪耀着，非常清晰，这种情况会一直持续到夜晚来临。

此外，由于月球上没有太阳光的大气散射，所以它的地平线应该像刀片一样笔直锐利，但月球地平线并没有将天空空与月球表面隔开，而是有一个逐渐模糊的过渡带。

最让人们惊讶的是1972年乘坐阿波罗17号宇宙飞船绕月飞行的宇航员们看到的奇观。

在月球上日出日落前后的10秒钟内，宇航员们反复看到了他们称之为“丝带”、“白帘”或“黎明”的东西，他们勾画出了这些奇怪的光影。阿波罗8号之后的宇航员也看到了同样的光影。

喷泉，电荷在起作用。

在地球上，我们也能看到类似这种光的黄昏或黎明。日出日落时，当太阳光被山脉遮挡时，往往会在天空留下强烈反差的光束和阴影空。这是因为当太阳光照射到空 gas中的尘埃上时，气溶胶尘埃散射了光线，我们看到了光柱。人们推测，也许月球上的微光也是那样产生的。20世纪70年代，宇航员在月球上展示奇怪的东西时，许多行星天文学家都是这样解释的，甚至把这个推论写进了科学论文。

但是既然月球上没有大气，那这些尘埃怎么可能在月球表面长期漂浮呢？即使陨石撞击月球表面导致尘埃颗粒暂时飞溅上升，为什么那些尘埃没有很快落回月球表面？

为了解释这一现象，NASA Goddard 空飞行器中心的物理学家为月球尘埃的运动建立了一个“动态喷泉模型”。这个模型解释了，事实上，月球上有一个“大气层”空，由极其细微且不断运动的带电粒子组成。这里借用了“喷泉”这个词，并不是因为那些粒子是水分子，而是我们想用“喷泉”这个直观的比较对象来解释那些粒子“大气”是如何运动的。

月球尘埃的带电粒子从月球表面不断上升，然后又不断回落，一波接着一波。最终的结果是一个尘埃“喷泉”，看起来像是月球近地表的静态“尘埃大气”，只不过这个“大气”完全是由不断移动的带电尘埃粒子组成的。

这种“喷泉”模式并不神秘，在我们身边也经常发生。将充气气球在头发上摩擦几下，然后将其放在头顶上方几厘米处，你的头发会立即朝着气球竖起来。

这是因为摩擦气球时，电子会从头发跑到气球上，从而使头发带正电，气球带负电。正负电荷的吸引会使原本下垂的头发随着气球一起竖起来。当充好电的气球完全取出后，你头上的每一根头发都会相互分离，你整个头上的头发就会像撑开的伞一样散开，一段时间后就会慢慢恢复到原来的自然状态。这是因为当带电的气球被移走后，每一根相邻的带正电荷的头发都会因为同性的排斥而相互远离，有些头发会被悬挂起来。

这和带电月尘悬浮空中的情况一模一样。

月球上充满了带电的喷泉。

但现实中，月球尘埃颗粒并不会像小说中提到的那样，因为相互摩擦而发电。

月球尘埃从太阳获得静电:一方面，它通过太阳光捕获光能产生静电，另一方面，它通过来自太阳本身的带电粒子获得电子，如太阳风。

在月亮向阳的一面，

由于太阳紫外线、X射线等各种高能射线的轰击，月球表面尘埃的原子随着分子中的电子发生跳跃，直至电离。月球尘埃粒子携带的正电荷逐渐积累，电荷越来越强，直到尘埃粒子相互排斥，甚至离开月球表面，上升到数米甚至上千米，悬浮在空中。由于月球尘埃很小，一般直径不到1微米，在月球整个日照区形成的壮观带电尘埃带闪闪发光，使人误以为是“月球的大气层”。这一奇观即使在宇航员登上月球后也能清晰地看到。

那么，月球背面会发生怎样的故事呢？

实际上会有一个月球尘埃的“喷泉”，但是空中悬浮的月球尘埃的电荷不是正的。而是负电荷。这些负电荷来自太阳风中携带的电子，那些在向阳面被太阳风激发的负电荷会随着太阳风流向月球背面。事实上，根据“喷泉”模型的实验，背面携带的电量要比向阳面高得多，在向阳面月球尘埃粒子会飞得更快更高。也就是说，太阳背面的月尘“喷泉”其实更猛烈、更壮观，但没有阳光是看不到、拍不到的。

你可能会发现一个问题:在月球的白昼和黑夜的分界线上会发生什么？我们知道，月亮就像地球一样，日出日落造成的昼夜分界线总是在周期性地运动。这个运动会有什么后果？物理学家根据“喷泉”模型推测，在边界区域会形成一个非常强的视界电场，使月球尘埃像流体空一样在视界上水平流动，最后边界区域的尘埃会被电场完全吸收。当然，月球尘埃颗粒很小，宇航员肉眼看不到尘埃波在地平线周围奔涌。然而，当你在地平线附近的黑暗区域欣赏月球上的日出时，你会在地平线上看到一种极其怪诞的晨光。它们很薄，像一幅巨大的白色幕布在地平线上舞动。

戈达德飞行空飞行器中心的研究人员正在进一步探索一系列与月球尘埃“喷泉”有关的迷人问题。比如那些极深的月坑，因为常年得不到阳光，几亿年后会不会积累起很强的负电场？认识它们极其重要，因为那些常年遮天蔽日的深火山坑是月球水资源最大的储存地，是人类月球殖民基地的最佳位置。如果那里充满了带电的尘埃，人类将如何处理？