如果你用强大的望远镜仔细观察月球,你会注意到月球表面发生了一些奇怪的事情。光芒会瞬间爆发,然后又以同样不可思议的速度消失。至少在一千年前,人类就声称目睹了这一点,而现代天文学家自 20 世纪下半叶以来就记录了这一现象。它被称为瞬态月球现象 (TLP),我们反复目睹它,却不真正了解其原因。
我们可能很快就会有答案了。德国巴伐利亚州维尔茨堡大学的天文学家 Hakan Kayal 正在进行一项研究,该研究可能会揭示月球上这些明暗变化的原因。他的研究得益于西班牙塞维利亚以北 60 英里处的一个天文台运行的一个新月球望远镜系统。尽管该系统仍在开发中,但自 4 月份以来已投入使用,并已寄予厚望,我们正处于解开月球数十年的谜团的边缘。
据 Kayal 称,TLP 闪光通常只是闪光——在几秒钟内出现和消失的光芒,尽管文献也记录了一些持续时间更长的观测,它们能使表面亮数分钟甚至数小时。这些光峰曾被描述为一种闪光,通常呈红色或粉红色,直径可达 10 英里。如今,天文学家们通常每周会看到几次这样的闪光。在极少数情况下,这些光线变化有时会导致表面出现变暗的斑块。
Kayal 表示,对这种现象最流行的解释是:流星撞击;气体或蒸汽的释放,可能通过月震引起,它们会使表面蒙上阴影并反射异常的光;与太阳风相互作用引起的静电放电;以及岩石断裂引起的光发射。
TLP 的首次确认观测是俄罗斯天文学家于 1958 年进行的。在接下来的几十年里,其他天文学家使用更强大的仪器继续观测到月球表面闪烁的光线和亮度异常。1967 年,科学杂志上的一篇论文首次将这种观测标记为“月球瞬态现象”。在英国阿伯里斯特威斯大学研究 TLP 的研究员 Tony Cook 估计,已经有大约 3000 份关于月球闪光的报告,尽管其中许多是由业余天文学家和缺乏经验的观测者提出的。最近,欧洲航天局自 2017 年以来一直在运行其 NELIOTA 望远镜,发现发生的闪光次数远超我们之前的想象,并且它们在月球表面分布得更广。
TLP 可能有多种原因,而且这些闪光发生得如此之快,这使得我们很难真正确定其起源。在弄清楚原因方面没有取得任何实际进展,这只会进一步困扰月球科学家,并加深 TLP 背后的谜团。
但 NELIOTA 的观测帮助重新激发了科学家们对研究 TLP 的兴趣。这就是 Kayal 的项目发挥作用的地方。他将新望远镜描述为一个“低预算系统”,它将两个望远镜筒安装在一个支架上,两个望远镜都配备了连接到两台不同计算机的摄像头。两台望远镜每晚都会持续扫描月球表面,当两个摄像头都看到发光事件时,系统会将数据直接发送给 Kayal 和他的团队。
每台计算机都由 A.I. 软件驱动,该软件负责自动检测闪光和其他光现象。随着软件进行更多观测,它将学会如何更好地区分月球闪光与由地球物体(如鸟类或飞机)引起的光效应。“我们的一项主要任务是进一步开发我们的软件,以便尽可能以较低的误报率检测事件,”Kayal 说。“我们已经有了一个基本版本,但还需要改进。由于该项目尚未获得第三方资助,仅由大学自身资源资助,因此软件的人力资源非常有限。但我们有学生可以在学习过程中帮助改进软件。”
这个位于西班牙塞维利亚以北 60 英里处的新仪器仍在建设中,它只能检测到相对较大的闪光事件,规模约为每像素 5 公里,具体取决于光强度。但研究人员有一个长远的设想:可以轻松安装更好的摄像头,并且有计划添加光谱仪,以揭示伴随闪光的任何地球化学成分。Kayal 认为,假设有足够的财政支持,新望远镜有很大的潜力为各种月球研究做出贡献。
“我非常期待看到 Kayal 的项目进展如何,”Cook 说。“这将是一个非常好的资源,可以帮助我们检查不时收到的任何未来业余天文学家关于 TLP 的报告。”他认为目前的规格有限,但他对可以对望远镜进行的改进感到鼓舞。Cook 说,彩色摄像头有助于区分闪光之间的细微差别。
对这些闪光的 अध्ययन 可能发生在最有利和最重要的时刻。除了理解 TLP 与行星科学相关的起源,并可能揭示月球的起源外,还有一些实际意义需要考虑。“现在正在进行一次奔月行动,这次是为了定居,”Kayal 说。“在人们开始在那里生活之前,我们应该充分了解当地的环境。” TLP 的许多罪魁祸首,如流星撞击和构造活动,也可能对地表上的宇航员构成安全危害——这意味着闪光可以帮助我们确定这些事件发生的频率。此外,“月球上的闪光灯是我们很好的技术目标。月球闪光是我们传感器系统的一种测试平台,这些传感器系统可能用于以后飞往太阳系中其他行星或月球的卫星任务。”
Kayal 和他的同事们希望该系统能在一年内全面投入使用——在此之前,他们计划继续使用现有软件进行观测,并找出需要纠正的任何问题。