人類對月球的探索從未停止,關於月亮我們都知道些什麼?_風聞
造就-造就官方账号-发现创造力2019-09-12 20:11
月球是夜空中最好找的天體。作為地球唯一的自然衞星,它始終都在夜空中東昇西落,有時還會消失幾天。幾千年來,月亮的盈虧一直在指導着人類活動,比如根據月相週期來安排曆法。
對很多人來説,月相和月球軌道都籠罩在神秘之中。比如,月球朝向我們的永遠是同一個面。這是因為,月球自轉和繞地球公轉的週期都是27.3天。不論我們看到滿月、半月,還是看不到月亮(新月),這些現象都是因為月球只能反射太陽光,因此我們能看到多少月球,取決於月球相對於地球和太陽的位置。
月球雖是地球的衞星,但直徑約有3475千米,比冥王星還大。(太陽系中比月球更大的衞星有四個)。月球體積是地球的27%,這個比例是太陽系中最大的。這也意味着,月球對地球影響重大,地球生命得以存在,也許還有它的功勞。
月亮是如何形成的?
月球形成理論多種多樣,但新證據顯示,它是在一場大撞擊中從地球上脱離出來的。
按照當前盛行的解釋,在一場大碰撞之後,月球的原始構成物質從熔融狀態的原始地球中脱離出來,並進入地球軌道。科學家推測,衝擊地球的天體質量約是地球質量的10%,體型跟火星相當。由於地球和月球物質組成如此相近,研究人員認為,這場衝擊必定發生在太陽系形成之後的9500萬年左右,誤差範圍是正負3200萬年。(太陽系年齡約為46億歲。)
雖然大碰撞説在目前占主導地位,但也有理論認為,月球是原來的兩顆衞星撞擊後合二為一形成的。最近還有理論稱,月球可能是地球從金星那兒拐來的。
內部結構
月核有可能非常之小,也許只有月球質量的1%到2%,直徑約680千米。其主要成分可能是鐵,但也可能含有大量的硫和其它元素。
月幔厚約1330千米,由富含鐵和鎂的緻密岩石構成。月幔中的岩漿曾經湧上月表,這種火山噴發持續了十億年,從40億年前一直到30億年前。
月殼平均深度70千米。上月殼由於不斷受到流星撞擊而變得破碎不堪,一直要下探到9.6公里深處,你才能找到完好無損的月殼物質。
月表構成
和太陽系四大內行星(水星、金星、地球、火星)一樣,月球也是一顆巖質星球。其表面佈滿了環形山,是億萬年來不斷受到流星撞擊形成的。由於月球上沒有風雨侵蝕,這些環形山至今保存完好。
按重量計算,月表的組成元素中包含43%的氧,20%的硅,19%的鎂,10%的鐵,3%的鈣,3%的鋁,0.42%的鉻,0.18%的鈦,0.12%的錳。
月球軌道器已經在月表發現水的痕跡。這些水可能來自月表以下的深處。另外,月表還分佈着成百上千的大型坑洞,將來,長駐月球的探險者説不定能居住其中。
月球大氣層
月球的大氣層非常稀薄,所以一抹灰塵或是塵土中的足跡都可以留存幾個世紀。另外,沒有大氣的保温作用,月表温差極大。向陽面的温度最高可達134攝氏度,背陽面最低可達零下153攝氏度。
軌道特性
•距地球平均距離:384,400公里
•近地點:363,300公里
•遠地點:405,500公里
月地作用
月球引力會對地球發生作用,使海面發生可預測的漲落,也就是潮汐。月球引力也能使湖水、大氣和地殼發生潮汐式的運動,只是程度較輕。
由於引力作用,地球上最接近月球的一面會發生漲潮;距月球最遠的一面也會漲潮,原因是水的慣性。落潮發生在兩次漲潮之間。
月球引力也會拖慢地球的自轉,這種作用被稱為“潮汐制動”。因為這個作用,地球上的一晝夜一直在變長,每一百年增加2.3毫秒。地球損失的能量被月球拿走了,結果就是月地距離越來越遠,每年增加3.8釐米。
地球之所以能適宜生命生存,月球引力也許發揮了關鍵作用。它調節了地軸傾斜引發的抖動,使地球在幾十億年的時間裏都擁有相對穩定的氣候,為生命的繁衍創造了條件。
在月地相互作用中,月球也並非毫髮無損。一項新研究顯示,早期月球之所以呈現出奇怪的形狀,可能是受地球引力拉伸的結果。
月食
當月球、地球和太陽處在一條直線或近似直線上時,就會發生日食或月食現象。地球進入太陽和月球之間時,地球的影子恰好落到月球之上,從而引發月食,月食只會在滿月時發生。當月球進入地球和太陽之間,月球的影子落在地球上,就會發生日食,日食只會在新月時發生。
2011年12月10日,在加州米爾佈雷拍攝的月全食照片。
季節
地球的自轉軸相對黃道面(從地球繞太陽公轉的軌道面延展出來的假想平面)存在一個傾角。因此,在一年中的不同時段內,南北兩個半球會指向或背離太陽,造成陽光照射不均,從而形成四季。
地軸的傾斜角度約為23.5度,但月軸的傾角只有約1.5度。因此,月球幾乎沒有季節變化。這就意味着,在月球上,一些地方永遠陽光普照,一些地方卻永遠籠罩在黑暗之中。
探索與研究
一些古老的民族認為,月球是一盆火焰,還有的認為它是一面鏡子,反射着地球上的土地和海洋,但古希臘哲學家早已知道,月球是一個繞地球轉動的球體,月光是月球反射的陽光。古希臘人還認為,月球上黑暗的區域是海洋,明亮的區域是陸地,月海和月陸的命名就來源於此。
第一個用望遠鏡對月球進行科學觀測的人,正是天文學先驅伽利略。1609年時他就指出,月球表面粗糙、多山,並不像民間信仰的那樣,是一個光潔的表面。
1959年,蘇聯首次用航天器撞擊月球表面,併發回了月球背面的第一張照片。1969年,美國宇航員登陸月球,這無疑是最令美國宇航局(NASA)威名遠揚的成就。後來五次登月任務都取得成功(只有阿波羅13號遭遇失敗,並未抵達月球)。這些任務從月球上收集了382公斤的岩石和土壤,運回地球進行研究。迄今為止,月球仍然是人類踏足的唯一一顆地外天體。
經過長時間的沉寂,月球探索在上世紀90年代重新啓動,打頭陣的是美國的機器人探測器克萊門汀號(Clementine)和月球勘探者號(Lunar
Prospector)。兩項任務都顯示,月球兩極可能有水存在,這也印證了月球勘測軌道飛行器(LRO)以及月球坑觀測和遙感衞星(LCROSS)在2009年的發現。
2011年,美國宇航局的LRO飛船發回了有史以來最好的月球地圖。2013年,中國的月球車“玉兔號”登陸月球表面,創造歷史。
探索月球的並非只有國家。首次私人月球任務已於2014年發射升空。雖然月球所有權和合法性問題仍存在諸多爭議,但私人探月也許邁出了月球採礦的第一步。