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為何中秋月不圓?八一八關(guān)于月亮公公的那些趣事

月球是夜空中最好找的天體。

作為地球唯一的自然衛(wèi)星,它始終都在夜空中東升西落,有時還會消失幾天。

幾千年來,月亮的盈虧一直在指導(dǎo)著人類活動,比如根據(jù)月相周期來安排歷法。

對很多人來說,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(zhuǎn)和繞地球公轉(zhuǎn)的周期都是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(xiàn)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,取決于月球相對于地球和太陽的位置。

月球雖是地球的衛(wèi)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衛(wèi)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。這也意味著,月球?qū)Φ厍蛴绊懼卮?,地球生命得以存在,也許還有它的功勞。

月球是如何形成的?

月球形成理論多種多樣,但新證據(jù)顯示,它是在一場大撞擊中從地球上脫離出來的。

按照當前盛行的解釋,在一場大碰撞之后,月球的原始構(gòu)成物質(zhì)從熔融狀態(tài)的原始地球中脫離出來,并進入地球軌道。

科學(xué)家推測,沖擊地球的天體質(zhì)量約是地球質(zhì)量的10%,體型跟火星相當。

由于地球和月球物質(zhì)組成如此相近,研究人員認為,這場沖擊必定發(fā)生在太陽系形成之后的9500萬年左右,誤差范圍是正負3200萬年(太陽系年齡約為46億歲)。

雖然大碰撞說在目前占主導(dǎo)地位,但也有理論認為,月球是原來的兩顆衛(wèi)星撞擊后合二為一形成的。

最近還有理論稱,月球可能是地球從金星那兒拐來的。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

月核有可能非常之小,也許只有月球質(zhì)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,由富含鐵和鎂的致密巖石構(gòu)成。

月幔中的巖漿曾經(jīng)涌上月表,這種火山噴發(fā)持續(xù)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。上月殼由于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(zhì)。

月球剖視

月球朝向地球的永遠是同一個面,因其自轉(zhuǎn)周期與繞地球公轉(zhuǎn)的周期大致相當。

朝向地球的暗色平原屬于火山地形,被稱為月海。

人類首次登月的登月點位于靜海之中。

月表構(gòu)成

和太陽系四大內(nèi)行星(水星、金星、地球、火星)一樣,月球也是一顆巖質(zhì)星球。

其表面布滿了環(huán)形山,是億萬年來不斷受到流星撞擊形成的。

由于月球上沒有風(fēng)雨侵蝕,這些環(huán)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(jīng)在月表發(fā)現(xiàn)水的痕跡。這些水可能來自月表以下的深處。另外,月表還分布著成百上千的大型坑洞,將來,長駐月球的探險者說不定能居住其中。

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,沒有大氣的保溫作用,月表溫差極大。向陽面的溫度最高可達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(fā)生作用,使海面發(fā)生可預(yù)測的漲落,也就是潮汐。

月球引力也能使湖水、大氣和地殼發(fā)生潮汐式的運動,只是程度較輕。

由于引力作用,地球上最接近月球的一面會發(fā)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(fā)生在兩次漲潮之間。

月球引力也會拖慢地球的自轉(zhuǎn),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(jié)果就是月地距離越來越遠,每年增加3.8厘米。

地球之所以能適宜生命生存,月球引力也許發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

它調(diào)節(jié)了地軸傾斜引發(fā)的抖動,使地球在幾十億年的時間里都擁有相對穩(wěn)定的氣候,為生命的繁衍創(chuàng)造了條件。

在月地相互作用中,月球也并非毫發(fā)無損。一項新研究顯示,早期月球之所以呈現(xiàn)出奇怪的形狀,可能是受地球引力拉伸的結(jié)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(fā)生日食或月食現(xiàn)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(fā)月食,月食只會在滿月時發(fā)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(fā)生日食,日食只會在新月時發(fā)生。

2011年12月10日,在加州米爾布雷拍攝的月全食照片。

季節(jié)

地球的自轉(zhuǎn)軸相對黃道面(從地球繞太陽公轉(zhuǎn)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(nèi),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(jié)變化。

這就意味著,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,反射著地球上的土地和海洋,但古希臘哲學(xué)家早已知道,月球是一個繞地球轉(zhuǎn)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(qū)域是海洋,明亮的區(qū)域是陸地,月海和月陸的命名就來源于此。

第一個用望遠鏡對月球進行科學(xué)觀測的人,正是天文學(xué)先驅(qū)伽利略。

1609年時他就指出,月球表面粗糙、多山,并不像民間信仰的那樣,是一個光潔的表面。
 

1959年,蘇聯(lián)首次用航天器撞擊月球表面,并發(fā)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。

后來五次登月任務(wù)都取得成功(只有阿波羅13號遭遇失敗,并未抵達月球)。

這些任務(wù)從月球上收集了382公斤的巖石和土壤,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(jīng)過長時間的沉寂,月球探索在上世紀90年代重新啟動,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(wù)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衛(wèi)星(LCROSS)在2009年的發(fā)現(xiàn)。

2011年,美國宇航局的LRO飛船發(fā)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(chuàng)造歷史。

探索月球的并非只有國家。

首次私人月球任務(wù)已于2014年發(fā)射升空。

雖然月球所有權(quán)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采礦的第一步。
 
翻譯:雁行

來源:space.com

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