1.月球起源之谜
对于月球的起源,科学家提出3种理论,它们全都有缺陷,但是"阿波罗"计 划却有助于证明,其中看来可能性最小的理论是最佳理论。有些科学家认为,月 球是和地球一起,于46亿年以前,从一团宇宙尘埃中生成的。另一种理论认为 月球是地球的"孩子",也许是从太平洋地区"抠"出去的。然而"阿波罗"登月探险 的结果表明,地球和月球的结构成份差别很大,有一些科学家提出了另一种假说 ,即"俘获说"。他们认为,月亮是偶然闯入地球引力场,而被锁定在目前的轨道 上。可是,要从理论上解释这一过程的机制,难度相当大。因此,上述3种理论 全都难以站得住脚。正如罗宾·布列特博士所称:"要解释月球不存在,要比解释 月球存在更容易些。"
2.月球年龄之谜
令人惊异的是,从月球带回的岩石标本,经分析发现其中99%的年龄要比 地球上90%年龄最大的岩石更加年长。阿姆斯特朗在"寂静海"降落后拣起的第 一块岩石的年龄是36亿岁。其他一些岩石的年龄为43亿岁、46亿岁和45 亿岁--它几乎和地球及太阳系本身的年龄一样大,地球上最古老的岩石是37 亿岁。1973年,世界月球研讨会上曾测定一块年龄为53亿岁的月球岩石。 更令人不解的是,这些古老的岩石都采自科学家认为是月球上最年轻的区域。根 据这些证据,有些科学家提出,月球在地球形成之前很久很久便已在星际空间形 成了。
3.月球土壤的年岁比岩石年岁更大之谜
月球古老的岩石已使科学家束手无策,然而,和这些岩石周围的土壤相比, 岩石还算是年轻的。据分析,土壤的年龄至少比岩石大10亿年。乍一听来,这 是不可能的,因为科学家认为这些土壤是岩石粉碎后形成的。但是,测定了岩石 和土壤的化学成份之后,科学家发现,这些土壤与岩石无关,似乎是从别处来的 。
4.当巨大物体袭击月球时,月球发出空心球似的声音之谜
在"阿波罗"探险过程中,废弃的火箭第三节推进器会轰地一下撞在月球表面 。据美国航空航天局的文件记载,"每一次这样的响声,听起来仿佛是一个大铃铛 的声音。"当登月人员降落在颜色特别黑的平原上时,他们发现要在月球表面钻孔 十分困难。土壤样品经分析后发现,其中含有大量地球上稀有的金属钛(它被用 于超音速喷气机和宇宙飞船上);另一些硬金属,如锆,铱、铍的含量也很丰富 。科学家觉得迷惑不解,因为这些金属只有在很高的高温--约华氏4500度 下,才会和周围的岩石融为一体。
5.不锈铁之谜
月面岩石样其中还含有纯铁颗粒,科学家认为它们不是来之陨星。苏联和美 国的科学家还发现了一个更加奇怪的现象:这些纯铁颗粒在地球上放了7年还不 生锈。在科学世界里,不生锈的纯铁是闻所未闻的。
6.月球放射性之谜
月亮中厚度为8英里的表层具有放射性,这也是一个惊人的现象。当"阿波罗 15"的宇航员们使用温度计时,他们发现读数高得出奇,这表明,亚平宁平原附 近的热流的确温度很高。一位科学家惊呼:"上帝啊,这片土地马上就要熔化了! 月球的核心一定更热。"然而,令人不解的是,月心温度并不高。这些热量是从月 球表面大量放射性物质发出的,可是这些放射性物质(铀、铊和钚)是从哪里来 的?假如它们来自月心,那么它们怎么会来到月球表面?
7.干燥的月球上的大量水气之谜
最初几次月球探险表明,月球是个干燥的天体。一位科学家曾断言,它比"戈 壁大沙漠干燥100万倍。"阿波罗"计划的最初几次都未在月球表面发现任何水 的踪迹。可是"阿波罗15"的科学家却探测到月球表面有一处面积达100平方 英里的水气团。科学家们红着脸争辩说,这是美国宇航员废弃在月亮上的两个小 水箱漏水造成的。可是这么小的水箱怎能产生这样一大片水气?当然这也不会是 宇航员的尿液--它直接喷射到月球的天空中。看来这些水气来自月球内部。 8.月球表面呈玻璃状之谜
"阿波罗"的宇航员们发现,月球表面有许多地方覆盖着一层玻璃状的物质, 这表明,月球表面似乎被炽热的火球烧灼过。正如一位科学家所指出的:"月亮上 铺着玻璃。"专家的分析证明,这层玻璃状物质并不是巨大的陨星的撞击产生的, 有些科学家相信,这是太阳的爆炸--某种微型新星状态--产生的后果。
9.月亮的磁场之谜
早先探测和研究表明月球几乎没有磁场,可是对月球岩石的分析却证明它有 过强大的磁场。这一现象令科学家大惑不解,保罗·加斯特博士宣称:"这里的岩 石具有非常奇特的磁性……完全出乎我们意料。"如果月球曾经有过磁场,那么它 就应该有个铁质的核心,可是可靠的证据显示,月球不可能有这样一个核心;而 且月亮也不可能从别的天体(诸如地球)获得磁场,因为假如真是那样的话,它 就必须离地球很近,这时它会被地球引力撕得粉碎。
10.月球内部神秘的"物质聚集点"之谜
1968年,围绕月球飞行的探测器首次显示,月球的表层下存在着"物质聚 集结构"。当宇宙飞船飞越这些结构上空时,由于它们的巨大引力,飞船的飞行会 稍稍低于规定的轨道,而当飞船离开这些结构上空时,它又会稍稍加速,这清楚 地表明这物质聚焦结构的存在,以及它们巨大的质量。科学家们认为,这些结构 就像一只牛眼,由重元素构成,隐藏在月球表面"海"的下面。正如一位科学家所 称:"看来谁也不知道该如何来对付它们。"
井底下的月亮
夏天的一个夜晚,天气闷热。阿凡提想到花园里的那口井里打一点清凉的水解解渴,顺便纳纳凉。
阿凡提正弯腰从井里扫打水,突然发现井底的水面上有一轮皎洁的明月在闪闪发光。“哎呀呀,月亮怎么会掉到了井里呢?阿凡提奇怪地自言自语道。说着他把水桶放到井里又说:“我一定要把月亮捞上来。”
阿凡提把放下去的水桶使劲一拉,不慎脚底一滑,正好摔了个面朝天。阿凡提深深地吸了一口气,望着天上的月亮说:“我虽然摔一跤,可把月亮从井底下捞出来了!”
井中月亮
中秋的夜晚,一轮皎洁的明月,高悬天空,月光如水银倾泻大地,谁也不愿错过这个佳节美景。有猴子兄弟五个,一起跑到庭院,在月光之下游戏,小猴子因躲在井旁,无意中发现井底下也有个月亮,既亮且圆,并不亚于天上的月亮,就招手请哥哥们来看。就在大家正注视着井中美丽的月亮时,谁知调皮的猴子三哥,把一块石头偷偷地投进井里。“噗呼”一声,搅动了井水,井底的月亮就显得支离破碎,小猴子哭丧着脸说:“哥哥!月亮为什么变成这个样子?”猴子大哥说:“弟弟别难过,你看天上的月亮并没有破,还是那么圆,那么亮。”小猴子抬头一看,便破涕为笑了。
在人的一生中,有多少事物是虚幻的,就象镜花水月一般;任何的打击都可以粉碎你的美梦,让我们抬起头来,把目光转移,不要迷恋虚幻的事,应该努力把握你能够抓住的事
月球是地球唯一的天然卫星,是距离我们最近的天体,它与地球的平均距离约为384401千米.它的平均直径约为3476千米,比地球直径的1/4稍大些.月球的表面积有3800万平方公里,还不如我们亚洲的面积大.月球的质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。
月球本身并不发光,只反射太阳光。它的亮度随日月间角距离和地月间距离的改变而变化。满月时亮度平均为-12.7等。
月球的表面是由平原、山峰和山谷组 成的荒漠.还有许多 由于太空物体高速撞击月球表面而形成的陨石坑.月球上没有供人类呼吸的空气,但是可能有供饮用的水.最近在月球阴面的一个很深的陨石坑底发现了冰.科学家们认为这些冰可能是某次与月球相撞的彗星带来的.彗星的冰没有融化,因为月球的背阴面温度非常低。
月球的轨道运动
月球以椭圆轨道绕地球运转.这个轨道平面在天球上截得的大 园称“白道”.白道平面不重合于天赤道,也不平行于黄道面,而且空间位置不断变化. 周期173日。月球轨道(白道)对地球轨道(黄道)的平均倾角为5°09′。
月球在绕地球公转的同时进行自转,周期27.32166日,正好是一个 恒星月,所以我们看不见月球背面.这种现象我们称“同步自转”,几乎是卫星世界的普 遍规律.一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果. 天平动是一个很奇妙的现象,它使得我们得以看到59%的月面.主要有以下原因: 1.在椭园轨道的不同部分,自转速度与公转角速度不匹配. 2.白道与赤道的交角。月球绕地球转动的周期,朔望月29.53059日;恒星月27.32166日。
月球地形
月面上山岭起伏,还有洋、海、湾、湖等各种特种名称。其实月面上并没有水。环形山是碗状凹坑结构。直径大于1千米的环形山有33000多个。许多环形山的中央有中央峰或峰群。肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫月海,是广阔的平原。月海有22个。最大的是风暴洋,面积500万平方千米。由于月球上没有大气,在加上月面物质的热容量和导热率又很低,因而月球表面昼夜的温差很大。
月面的地形主要有:环形山、月海、月陆和山脉、月面辐射纹、月谷(月隙)。
月球的成因有三种假说:俘获说、分裂说和同源说。
月球环形山
环形山
环形山这个名字是伽利略起的.它是月面的显著特征,几乎布满了整个月面. 最大的环形山是南极附近的贝利环行山,直径295千米,比海南岛还大一点.小的环行山 甚至可能是一个几十厘米的坑洞.直径不小于1000米的大约有33000个.占月面表面积的 7-10%. 有个日本学者1969年提出一个环形山分类法,分为克拉维型(古老的环形山,一般都 面目全非,有的还山中有山)哥白尼型(年轻的环形山,常有“辐射纹”,内壁一般带有 同心园状的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(环壁较低,可能从哥白尼型演变而来 )碗型和酒窝型(小型环形山,有的直径不到一米)
月海
肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原.由于历史上 的原因,这个名不副实的名称保留到了现在. 已确定的月海有22个,此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的.公认的22 个绝大多数分布在月球正面.背面有3个,4个在边缘地区.在正面的月海面积略大于 50%,其中最大的“风暴洋” 面积越五百万平方公里,差不多九个法国的面积总和. 大多数月海大致呈圆形,椭圆形,且四周多为一些山脉封闭住,但也有一些海是 连成一片的.除了“海”以外,还有五个地形与之类似的“湖”梦湖、死湖、夏 湖、秋湖、春湖,但有的湖比海还大,比如梦湖面积7万平方千米,比汽海等还大得 多. 月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”,都分布在正面.湾有五个:露湾、暑 湾、中央湾、虹湾、眉月湾;沼有腐沼、疫沼、梦沼三个,其实沼和湾没什么区别. 月海的地势一般较低,类似地球上的盆地,月海比月球平均水准面低1-2千米, 个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米.月面的返照率(一种量度反射太 阳光本领的物理量)也比较低,因而看起来现得较黑.
月陆和山脉
月面上高出月海的地区称为月陆,它一般比月海水准面高2-3千 米,由于它返照率高,因而看来比较明亮.在月球正面,月陆的面积大致与月海相等 但在月球背面,月陆的面积要比月海大得多. 从同位素测定知道月陆比月海古老得多,是月球上最古老的地形特征. 在月球上,除了犬牙交差的众多环形山外,也存在着一些与地球上相似的山脉. 月球上的山脉常借用地球上的山脉名,如阿尔卑斯山脉,高加索山脉等等,其中最长 的山脉为亚平宁山脉,绵延1000千米,但高度不过比月海水准面高三,四千米. 山脉上也有些峻岭山峰,过去对它们的高度估计偏高.现在认为大多数山峰高度 与地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南极附近)也不过9000米和8000米. 月面上6000米以上的山峰有6个,5000-6000米20个,4000-5000米则有80个,1000米以 上的有200个. 月球上的山脉有一普遍特征:两边的坡度很不对称,向海的一边坡度甚大,有时 为断崖状,另一侧则相当平缓. 除了山脉和山群外,月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖.其中三座突出在 月海中,这种峭壁也称“月堑”.
月面辐射纹
月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美 丽的“辐射纹”,这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带,它几乎以笔 直的方向穿过山系、月海和环形山. 辐射文长度和亮度不一,最引人注目的是第谷环形山的辐射纹,最长的一条长 1800千米,满月时尤为壮观.其次,哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射 纹.据统计,具有辐射纹的环形山有50个. 形成辐射纹的原因至今未有定论.实质上,它与环形山的形成理论密切联系.现 在许多人都倾向于陨星撞击说,认为在没有大气和引力很小的月球上,陨星撞击可能 使高温碎块飞得很远.而另外一些科学家认为不能排除火山的作用,火山爆发时的喷 射也有可能形成四处飞散的辐射形状.
月谷(月隙)
地球上有着许多著名的裂谷,如东非大裂谷.月面上也有这种 构造那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷,它们有的绵延几百到上千千米, 宽度从几千米到几十千米不等. 那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区,而那些较窄、较小的月谷(有 时又称为月溪)则到处都有.最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海 的阿尔卑斯大月谷,它把月面上的阿尔卑斯山拦腰截断,很是壮观.从太空拍得的照 片估计,它长达130千米,宽10-12千米.月球是太阳系中除了地球以 外,唯一一个有人光顾的星球.
月食
月食的原理。在农历十五、十六,月亮运行到和太阳相对的方向。这时如果地球和月亮的中心大致在同一条直线上,月亮就会进入地球的本影,而产生月全食。如果只有部分月亮进入地球的本影,就产生月偏食。当月球进入地球的半影时,应该是半影食,但由于它的亮度减弱得很少,不易察觉,故不称为月食,所以月食只有月全食和月偏食两种。
月食都发生在望(满月),但不是每逢望都有月食,这和每逢朔不都出现日食是同样的道理。在一般情况下,月亮不是从地球本影的上方通过,就是在下方离去,很少穿过或部分通过地球本影,因此,一般情况下就不会发生月食。每年月食最多发生3次,有时一次也不发生。
月食的过程
月食的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。
初亏:月球刚接触地球本影,标志月食开始。
食既:月球的西边缘与地球本影的西边缘内切,月球刚好全部进入地球本影内。
食甚:月球的中心与地球本影的中心最近。
生光:月球东边缘与地球本影东边缘相内切,这时全食阶段结束。
复圆:月球的西边缘与地球本影东边缘相外切,这时月食全过程结束。
月球被食的程度叫“食分”,它等于食甚时月轮边缘深入地球本影最远距离与月球视经之比。
古时候,人们不懂得月食发生的科学道理,像害怕日食一样,对月食也心怀恐惧。外国有人传说,16世纪初,哥伦布航海到了南美洲的牙买加,与当地的土著人发生了冲突。哥伦布和他的水手被困在一个墙角,断粮断水,情况十分危急。懂点天文知识的哥伦布知道这天晚上要发生月全食,就向土著人大喊,“再不拿食物来,就不给你们月光!”到了晚上,哥伦布的话应验了,果然没有了月光。土著人见状诚惶诚恐,赶快和哥伦布化干戈为玉帛。
公元前2283年美索不达米亚的月食记录是世界最早的月食记录,其次是中国公元前1136年的月食记录。月食现象一直推动着人类认识的发展。早在1881年前,中国汉代天文学家张衡就弄清了月食原理。公元前4世纪,亚里土多德从月食时看到的地球影子是圆的,而推断地球是球形的。公元前3世纪的古希腊天文学家阿利斯塔克(Aristarchus) 和公元前2世纪的伊巴谷(Hipparchus)都提出通过月食测定太阳一地球一月球系统的相对大小。伊巴谷还提出在相距遥远的两个地方同时观测月食,来测量地理经度。2世纪,托勒密利用古代月食记录来研究月球运动,这种方法一直延用到今天。在火箭和人造地球卫星出现之前,科学家一直通过观测月食来探索地球的大气结构。
1.月球起源之谜
对于月球的起源,科学家提出3种理论,它们全都有缺陷,但是"阿波罗"计 划却有助于证明,其中看来可能性最小的理论是最佳理论。有些科学家认为,月 球是和地球一起,于46亿年以前,从一团宇宙尘埃中生成的。另一种理论认为 月球是地球的"孩子",也许是从太平洋地区"抠"出去的。然而"阿波罗"登月探险 的结果表明,地球和月球的结构成份差别很大,有一些科学家提出了另一种假说 ,即"俘获说"。他们认为,月亮是偶然闯入地球引力场,而被锁定在目前的轨道 上。可是,要从理论上解释这一过程的机制,难度相当大。因此,上述3种理论 全都难以站得住脚。正如罗宾·布列特博士所称:"要解释月球不存在,要比解释 月球存在更容易些。"
2.月球年龄之谜
令人惊异的是,从月球带回的岩石标本,经分析发现其中99%的年龄要比 地球上90%年龄最大的岩石更加年长。阿姆斯特朗在"寂静海"降落后拣起的第 一块岩石的年龄是36亿岁。其他一些岩石的年龄为43亿岁、46亿岁和45 亿岁--它几乎和地球及太阳系本身的年龄一样大,地球上最古老的岩石是37 亿岁。1973年,世界月球研讨会上曾测定一块年龄为53亿岁的月球岩石。 更令人不解的是,这些古老的岩石都采自科学家认为是月球上最年轻的区域。根 据这些证据,有些科学家提出,月球在地球形成之前很久很久便已在星际空间形 成了。
3.月球土壤的年岁比岩石年岁更大之谜
月球古老的岩石已使科学家束手无策,然而,和这些岩石周围的土壤相比, 岩石还算是年轻的。据分析,土壤的年龄至少比岩石大10亿年。乍一听来,这 是不可能的,因为科学家认为这些土壤是岩石粉碎后形成的。但是,测定了岩石 和土壤的化学成份之后,科学家发现,这些土壤与岩石无关,似乎是从别处来的 。
4.当巨大物体袭击月球时,月球发出空心球似的声音之谜
在"阿波罗"探险过程中,废弃的火箭第三节推进器会轰地一下撞在月球表面 。据美国航空航天局的文件记载,"每一次这样的响声,听起来仿佛是一个大铃铛 的声音。"当登月人员降落在颜色特别黑的平原上时,他们发现要在月球表面钻孔 十分困难。土壤样品经分析后发现,其中含有大量地球上稀有的金属钛(它被用 于超音速喷气机和宇宙飞船上);另一些硬金属,如锆,铱、铍的含量也很丰富 。科学家觉得迷惑不解,因为这些金属只有在很高的高温--约华氏4500度 下,才会和周围的岩石融为一体。
5.不锈铁之谜
月面岩石样其中还含有纯铁颗粒,科学家认为它们不是来之陨星。苏联和美 国的科学家还发现了一个更加奇怪的现象:这些纯铁颗粒在地球上放了7年还不 生锈。在科学世界里,不生锈的纯铁是闻所未闻的。
6.月球放射性之谜
月亮中厚度为8英里的表层具有放射性,这也是一个惊人的现象。当"阿波罗 15"的宇航员们使用温度计时,他们发现读数高得出奇,这表明,亚平宁平原附 近的热流的确温度很高。一位科学家惊呼:"上帝啊,这片土地马上就要熔化了! 月球的核心一定更热。"然而,令人不解的是,月心温度并不高。这些热量是从月 球表面大量放射性物质发出的,可是这些放射性物质(铀、铊和钚)是从哪里来 的?假如它们来自月心,那么它们怎么会来到月球表面?
7.干燥的月球上的大量水气之谜
最初几次月球探险表明,月球是个干燥的天体。一位科学家曾断言,它比"戈 壁大沙漠干燥100万倍。"阿波罗"计划的最初几次都未在月球表面发现任何水 的踪迹。可是"阿波罗15"的科学家却探测到月球表面有一处面积达100平方 英里的水气团。科学家们红着脸争辩说,这是美国宇航员废弃在月亮上的两个小 水箱漏水造成的。可是这么小的水箱怎能产生这样一大片水气?当然这也不会是 宇航员的尿液--它直接喷射到月球的天空中。看来这些水气来自月球内部。 8.月球表面呈玻璃状之谜
"阿波罗"的宇航员们发现,月球表面有许多地方覆盖着一层玻璃状的物质, 这表明,月球表面似乎被炽热的火球烧灼过。正如一位科学家所指出的:"月亮上 铺着玻璃。"专家的分析证明,这层玻璃状物质并不是巨大的陨星的撞击产生的, 有些科学家相信,这是太阳的爆炸--某种微型新星状态--产生的后果。
9.月亮的磁场之谜
早先探测和研究表明月球几乎没有磁场,可是对月球岩石的分析却证明它有 过强大的磁场。这一现象令科学家大惑不解,保罗·加斯特博士宣称:"这里的岩 石具有非常奇特的磁性……完全出乎我们意料。"如果月球曾经有过磁场,那么它 就应该有个铁质的核心,可是可靠的证据显示,月球不可能有这样一个核心;而 且月亮也不可能从别的天体(诸如地球)获得磁场,因为假如真是那样的话,它 就必须离地球很近,这时它会被地球引力撕得粉碎。
10.月球内部神秘的"物质聚集点"之谜
1968年,围绕月球飞行的探测器首次显示,月球的表层下存在着"物质聚 集结构"。当宇宙飞船飞越这些结构上空时,由于它们的巨大引力,飞船的飞行会 稍稍低于规定的轨道,而当飞船离开这些结构上空时,它又会稍稍加速,这清楚 地表明这物质聚焦结构的存在,以及它们巨大的质量。科学家们认为,这些结构 就像一只牛眼,由重元素构成,隐藏在月球表面"海"的下面。正如一位科学家所 称:"看来谁也不知道该如何来对付它们。"
月亮的诗歌http://zhidao.baidu.com/question/15158037.html
月球是地球唯一一颗天然卫星:
轨道半径: 距地球384,400千米
行星直径: 3476千米
质量: 7.35e22千克
古罗马人称之为Luna,古希腊人称之为Selene或阿尔特弥斯(月亮与狩猎的女神),另外在其他神话中它还有许多名字。
理所当然,月球早在史前就已被人所知道。它是空中仅次于太阳的第二亮物体。由于月球每月绕地球公转一周,地球、月球、太阳之间的角度不断变化;我们把它叫做一个朔望月。一个连续新月的出现需要29.5天(709小时),随月球轨道周期(由恒星测量)因地球同时绕太阳公转变化而变化。
由于它的大小与组成,月球有时被分为类地“行星”,与水星,金星,地球和火星分在一起。
月球由苏联飞行器月球2号于1959年代表人类第一次拜访,这也是人类第一次在非地球星体上探索。第一次在着陆则在1969年6月20日(你记得你在哪儿吗?);后一次在1972年12月。月球也是唯一一个被采回表面样本的星球。在1994年夏天,月球被Clementine飞行器大范围地作了地图映象。月球勘探者号如今正绕着月球转。
地球与月球之间的引力场形成了有趣的现象。最显而易见的便是潮汐现象。月球正对地球一点的引力为最大,反面一点则相对弱小一些。地球,特别是海洋并不是完全地固定的,而是朝月球方向略有延伸的。从地球表面为透视角观察的话,会看到地球表面的两个膨胀点,一个正对月球,另一个则正对反面。这效果对海洋比对因态地壳强烈得多,所以海洋处膨胀得更高。另外因为地球自转比月球在轨道上快,膨胀每天一次,每天的大潮一共有两次。
但是地球也并不完全是一个流体,地球的自转导致地球在正对月球下方的膨胀非常轻微。这意味着由于地球自转扭力及月球上的加速度影响,使地球与月球之间的影响力并不十分确切地存在于两球心连线上。这也使得地球不断向月球提供自转能量,使得自转速度每世纪减慢1.5微秒,也使月球公转地球轨道每年增加3.8米。(相反的结果也导致了火卫一和海卫一的不寻常公转轨道)。
不对称的引力交互作用也使月球自转同步。比如,它的轨道位相始终相对固定,使得朝向地球的一面不变。由于地球的自转因月球的影响而减缓,所以在很早以前,月球的自转速度也因地球而减缓,不过在那时作用力要强烈得多。当月球的自转速度减缓到适合自己轨道周期时(这样膨胀点就在地球正对点),就没有任何的多余扭力了,这样月球的情形就稳定了。这种情况也类似地发生在太阳系其他卫星上。最终,地球的自转也将慢到合适于月球周期,就像冥王星和冥卫一的情况一样。
自然,月球也显得不太稳定(由于它的不太圆的轨道)以致于较远端的一部分度数可不定时地看到,但大多数远端表面(左图)一直无法完全观测,直到苏联飞船月球3号1959年上天对其进行拍摄才解决了问题。(注意:这里并没有什么“黑暗面”在月亮上;月球的所有部分都能得到半日照时间。一些对“黑暗面”的称谓往往是指月亮不为人所见的另一面,因为“黑暗”有“不为人知”之意。这种称谓在今天不够正确)。
月球没有大气层。但是来自Clementine飞行器的证据表明可能在月球南极,处于永久阴暗面的大环行山处有固态水--冰。这如今已由月球勘探者号飞船证实。显然月球北极也有冰,这样未来月球探索的代价将略微便宜一些!
月球的外壳平均厚68千米,从Mare Crisium下的零公里到背面Korolev环行山的107千米。地壳下是地幔,可能也是它的内核。然而它并不像地球的地幔,月球的只是部分特别炽热。奇怪的是,月球的质心与它的几何地理中心向地球方向偏移了2千米。同样,在这一侧其地壳也较薄。
月球表面有两种主要地形:巨大的环形山与古老的高原和相对平滑与年轻的maria。maria地形(覆盖月球表面达16%)是由火山喷出的炽热的熔岩冲蚀出的。大部分的表面是由灰土层尘埃与流星撞击的石头碎片覆盖。出于未知的理由,maria地形集中于靠近于地球的一面。
大多数靠近地球的环形山,火山由科学历史上的著名的称谓命名,如第谷,哥白尼和托勒密。背面的则多用近代的命名,如阿波罗,加加林和Korolev(因为第一张照片由月球3号拍到,所以具有显而易见的俄罗斯偏向)。另外,类似于近地区,月球背面也有巨形环形山South Pole-Aitken,直径2250千米,深12千米,使它成为太阳系最大的撞击盆地,并在西侧形成了山中山,成了太阳系中重环山的典型。(从地球上看;左侧图的正中)。
阿波罗号和月球号计划带回了一块重382千克的石头样本。这些提供给了我们有关月球的详细知识。它们具有特别的价值,在月球上着陆后的廿年,科学家们还是在这快最期的样本上做研究。
月球表面上的绝大多数石头看来都有30到46亿岁,这与地球上的超过30亿岁的极稀少的石头有偶然的巧合。这样,月球就提供了太阳系早期历史的在地球上无法找到的证据。
根据早先的对阿波罗样本的研究,有关月球的起源并不一致,主要有三种理论:co-accretion同生说,主张地球与月球同时形成于太阳星云;fission分裂说,主张月球是由地球上分裂出去; capture捕捉说,主张月球形成于其他地方,后来为地球所捕捉。这些理论证据都不足,但是来自月亮石头的最新和最详细的信息引出了impact撞击说:地球曾被一个大物体(相当于火星大小甚至更大)撞击,月球则是由喷射出的部份形成。不断又有新信息被发现,但撞击说如今被广泛接受。
月球并没有全球性磁场,但是它的一些表面石头存有剩余的吸引力,表明月球早期曾有过全球性磁场。
由于没有大气和磁场,月球表面赤裸裸地遭受太阳风的攻击。在它剩余的40余亿年光阴里,大量来自太阳风的氢离子将植入其表面。由阿波罗返回的样本证明了它对研究太阳风的价值。月球上的氢可能在未来当作燃料使用。
月球又称“月亮”。在望远镜发明之前,古代的人们只能在晴朗的夜晚,用眼睛仰望皎洁的明月。看到月亮表面有明有暗,形状奇特,于是人们就编出如嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉免捣药等美丽神话。古希腊人则把月球看作美丽的狩猎女神阿尔忒弥斯,并且把女神狩猎时从不离身的银弓作为月球的天文符号。
月球基本上没有水,也就没有地球上的风化、氧化和水的腐蚀过程,也没有声音的传播,到处是一片寂静的世界。月球本身不发光,天空永远是一片漆黑,太阳和星星可以同时出现。
月球上几乎没有大气,因而月球上的昼夜温差很大。白天,在阳光垂直照射的地方,温度高达127℃;夜晚温度可低到-183℃。由于没有大气的阻隔,使得月面上日光强度比地球上约强1/3左右;紫外线强度也比地球表面强得多。由于月球大气少,因此在月面上会见到许多奇特的现象,如月球上的天空呈暗黑色,太阳光照射是笔直的,日光照到的地方很明亮;照不到的地方就很暗。因此才会看到的月亮表面有明有暗。由于没有空气散射光线,在月球上星星看起来也不再闪烁了。
月面上到处是裸露的岩石和环形山的侧影。整个月面覆盖着一层碎石粒和浮土。从地球上看到的月球表面有明亮的区域和暗灰色部分。原来明亮的部分是月球表面的山区和高地,暗灰色部分是月球表面的平原。
月亮比地球小,直径是3476公里,大约等于地球直径的3/11。月亮的表面面积大约是地球表面积的1/14,比亚洲的面积还稍小一些;它的体积是地球的1/49,换句话说,地球里面可装下49个月亮。月亮的质量是地球的1/81;物质的平均密度为每立方厘米3.34克,只相当于地球密度的3/5。月球上的引力只有地球1/6,也就是说,6公斤重的东西到限月球上只有1公斤重了。人在月面上走,身体显得很轻松,稍稍一使劲就可以跳起来,宇航员认为在月面上半跳半跑地走,似乎比在地球上步行更痛快。
月球是离地球最近的天体,它是围绕地球运转的、唯一的天然卫星,它与地球的平均距离约384400公里。月球绕地球运动的轨道是一个随圆形轨道,其近地点(离地球最近时)平均距离为363300公里,远地点(离地球最远时)平均距离为405500公里,相差42200公里。
像地球一样,月球也是南北极稍扁,赤道稍隆起的扁球。它的平均极半径比赤道半径短500米,南北极也不对称,北极区隆起,南极区凹陷约400米。
月球在绕地球运动的过程中,还要跟着地球一起绕太阳运动。这就是说,月球绕地球运动一周后,再回到的空间位置已不是原出发点了。由此可见,月球在运动过程中还要参与多种系统的运动。月球的运动和其他天体一样,月球也处于永恒的运动之中。月球除东升西落外,它每天还相对于恒星自西向东平均移动13°多,因此,月亮每天升起来的时间,都比前一天约迟50分钟。月亮的东升西落是地球自转的反映;而自西向东的移动却是月亮围绕地球公转的结果。月亮绕地球公转一周叫做一个“恒星月”,平均是27天7小时43分11秒。月亮绕地球公转的同时,它本身也在自转。月亮的自转周期和公转周期是相等的,即1:1,月球绕地球一周的时间为也就是它自转的周期。
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