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揭秘月球地理实体命名的前世今生:月球地名族谱①

2018-12-12 16:03来源:光明网

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  当你仰望月球,顺着别人的指尖终于辨识出月球上耸立的阿尔卑斯山脉、亚平宁山脉时,恍惚之间你是否在疑惑那长靴形的意大利在哪?当你从严肃的科学家口中听到月球上的“广寒宫”时,你是否感到无比诧异,难道神话里才会出现的“广寒宫”在月球上真的存在?

  不必疑虑不要惊慌,其实这些都是月球上某一处地理实体的名称而已,也就是我们常说的月球地名,就跟“泰山”、“鄱阳湖”这些地名一样,一听到这些名称就知道说的是哪个地方了。但是相比于地球,月球上的地理实体命名有着其独特的命名体系,今天,我们就带你了解一下月球地理实体命名的前世今生。

  月球地理实体的命名历史

  一切都要从17世纪初说起。1608年望远镜的发明给了人们探视更遥远世界的利器,伽利略拿着它对准了月球,并在1610年亲手绘制了著名的六连幅月球水彩画(见图1),生动地描绘了他观测到的月球山脉、环形坑等一些显著地物,把月面上最明显的高山用他家乡的亚平宁山脉命名。

揭秘月球地理实体命名的前世今生:月球地名族谱①

图1 伽利略手绘的月面图 图片来源:伽利略博物馆网站

  继伽利略之后,天文学家们观测月球时也会在他们创作热情的激发下绘制各种月面图,然后根据自己的喜好给月面图上一些非常明显的地物取了些名字以示纪念。在命名的过程中,依据个人喜好,有些用天主教圣人的名字来命名,有些用天文学家、数学家等学者的名字来命名,有些则用地球上类似地物的古典希腊和拉丁名字来命名。

  这些天文学家中比较突出的是意大利科学家里乔利在1651年出版的一本书里,绘有直径28厘米的月面图,他将月面的阴暗区称为海,并赋予它们极其浪漫的名称,比如雨海、静海、酒海、虹湾、风暴洋等。对于环形山,他采用了古代著名科学家和哲学家的名字来命名。

  随着望远镜性能的提升,月面上越来越多的细节被观测到并被命名,但这种天文学家自成体系的命名方法最终不可避免的导致了一个局面:混乱。到20世纪初,月球表面有不少显著的地物至少被起了3个不同的名字。

  于是,天文学家们开始推动月球地名的标准化,以消除这种混乱现象。1919年国际天文学联合会(International Astronomical Union ,IAU)正式成立,首先开始做的其中一件事情,就是组建了专门的委员会来规范化月球地名的命名,并在1935年首次正式出版了《Named Lunar Formations》这个系统性的官方地名列表,这在一定意义上也标志着月球地名的命名从天文学家们的自由赋予转变成了国际机构的官方发布。

  1957年苏联斯普特尼克号(Sputnik)人造卫星的成功发射标志着人类开启了太空探索的时代。而随后美苏之间争先恐后开展的、对月球的近距离探访则给人类带来了远比望远镜时代更为清晰、更为精细的月球表面影像,特别是1959年苏联的luna 3号探测器传回的照片首次让人类看到了月球背面的真实影像(见图2),尽管在现今看来,当时获得的图像质量很差,但苏联还是抑制不住内心的激动,对月球背面首次看到的大量地物进行了命名,比如“莫斯科海”。

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  图2 第一张月球背面影像图 (苏联Luna3探测器首次传回月球背面影像,可以看到与月球正面影像相比,最显著的区别是月球背面的月海地区非常少) 图片来源自网络

  美苏之间激烈的月球探测竞争也使得20世纪六、七十年代成为了月球地名命名的高峰。但随着后期月球影像质量的不断提高,陆续发现存在命名错误的现象,比如苏联在首次获取月球背面影像后命名的“苏联山脉”,在后来被证实只是一条细长的亮辐射条纹而未被IAU收录。

  1973年,IAU正式成立了行星系统命名工作组(Working Group for Planetary System Nomenclature,WGPSN),并下设了专门的月球任务组,接管了月球命名的相关管理职能。经过多年的努力,最终建立了一种有序、公平和公正的月球地名命名体系。

  月球地名的命名体系

  经过前后一个世纪的月球地名标准化工作,IAU在月球上共定义了反照率特征、环形坑、山脊、卫星坑、坑链、月溪、峭壁、月谷、海角、山脉、洋、月海、月湾、月沼、月湖、平原和着陆点名称等17种地形,并对每类地形下的一些具有重要意义的具体地物进行了官方命名。截止目前为止,IAU公布的有效地名一共9029个,图3为这些地名在月球表面的位置分布。

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图3 IAU公布的有效地名在月球表面的分布图 (不同颜色表示不同的地形类别)

  那么这多么地名它的命名是否有什么章法可寻?我们可以看看IAU最终建立的基本命名体系,如图4所示。

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图4 月球地名命名体系

  总的来讲,所有月球地名的命名来自于四条主线:

  1) 根据已故科学家等杰出人物的名字进行命名。环形坑、反照率特征、山脊,以及一部分海角和山脉的地名都属此类,而作为月球上分布最广泛、最重要的环形坑,它的名称又被继续用来命名附近的卫星坑、坑链、月溪、峭壁和月谷,如柯西月溪(Rima Cauchy)和柯西峭壁)(Rupes Cauchy)就是根据附近的柯西坑(Cauchy)来命名(见图5)。

  其中,卫星坑又比较特殊,它在形貌特征上实际上就是环形坑,之所以称它为卫星坑,主要是为了体现它在命名上与环形坑之间的方位从属关系,其命名方式为:父环形坑名称+大写英文字母后缀(字母表示以父环形坑为中心,卫星坑相对于父环形坑所处的方位,见图6左),如“马可尼C坑”、“马可尼H坑”、“马可尼L坑”和“马可尼S坑”这4个卫星坑与其附近的父环形坑“马可尼坑”(Crater Marconi)之间的方位关系在图6右中用实心圆点标识。

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图5 柯西坑及附近的柯西月溪和柯西峭壁

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图6 卫星坑大写英文字母后缀方位关系及马可尼坑所派生的4个卫星坑的位置分布

  2) 根据地球上的已有地名进行命名。月球上有部分山脉和海角的命名属于此类,名字直接取自于地球上的山脉以及海角的名称。如文首提到的阿尔卑斯山脉、亚平宁山脉就是这种情况,类似的还有欧洲的喀尔巴阡山脉、高加索山脉也都被用来命名月球上的山脉,而位于希腊的泰纳龙海角也被用来命名月球上的一座海角。

  3) 根据描述天气以及其他抽象概念的拉丁词语进行命名。月球上的洋、月海、月湾、月沼、月湖、平原的命名属于此类。当用肉眼观看月球时,我们能够看到月面上存在着一些大大小小的暗色区域,IAU将这些暗色区域分别用洋、月海、月湾、月湖、月沼等与水有关的地形进行了区分,并用描述天气以及其他抽象概念的拉丁词语对这些具体的地物进行命名。

  如风暴洋(Oceanus Procellarum,风暴之洋),智海(Mare Ingenii,智慧之海),梦湖(Lacus Somniorum,梦之湖)、虹湾(Sinus Iridum,彩虹之湾)等等。月球上唯一一个平原:降落平原(Planitia Descensus)也是用拉丁语“降落”命名的,但实际上它是为纪念苏联Luna 9号着陆月球而命名的,应属于着陆点名称。

  4) 自由命名。月球着陆点名称的命名则属于此类,着陆点名称是人类将探测器降落到月球表面后,出于在月球表面开展探测活动的需要,对着陆点周围的地物进行的命名。与其他16类地形不同,着陆点名称代表的地理实体其直径通常仅在米级以上,相比直径范围通常少则几十公里、甚至上百公里以上的其它地理实体类型,尺寸规模小,因而其命名形式较为自由,不受命名体系的约束和限制,如有因外形酷似雪人而命名为“雪人”(Snowman)的,等等。

  目前IAU公布的着陆点名称除了一个中国嫦娥三号任务的着陆点名称——广寒宫外,其它全部为美国的阿波罗系列任务的着陆点名称。

  上述四条主线是命名月球地理实体的基本体系,之所以说是“基本”命名体系,是因为总会存在脱离于体系的一些特例:如科迪勒拉山脉(Montes Cordillera)是根据西班牙语中“山脉”的词语进行命名的,而非用已故科学家或地球上已有地名命名;洪堡海(Mare Humboldtianum)则是根据德国博物学家Alexander von Humboldt来命名的,而不是根据描述天气以及其他抽象概念的拉丁词语进行命名的。虽然存在这些特列,但这些特例并不影响整个基本体系的稳定性。

  作者:中科院月球与深空探测重点实验室

[责编:蔡琳]

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