第2个回答 2007-04-23
月球的起源莫衷一是:
对月球的起源,大致有三大派,但仍未定论。有些科学家认为,月球是46亿年前,与地球一样是宇宙的气体和尘埃形成的;另一些人则认为,月球是地球的孩子,从地球分裂出去的。然而,太阳神号几次带回的数据显示,月球和地球的组成成份大不相同。不少的科学家认为,月球在很多年以前,偶然被吸入地心引力范围,因而才意外地纳入地球的轨道。但也有人引用天体力学来反对这种说法。
月球较地球古老:
令科学家惊讶的是,从月球带回的岩石,有99%比地球上90%的古老岩石还要老。太空人携回的月球岩石,已被测定有43亿年至46亿年的历史,这已相当于太阳系的历史了。
土壤比岩石更久远:
美国太空人首次登陆的“宁静海”,土壤的年代竟比岩石久远。据分析,两者相差10亿年之久。由化学分析显示,月球上的土壤并非由岩石演变,可能来自别的地方。
受撞击会发出巨响:
太阳神号在探月时,月球登陆艇和火箭返航时,都会撞到月球表面。但每次都会使月球像大铜锣或大钟一样响起来,阿波罗12号探月时,月球的回声还持续了4个小时,目前没有一个科学家能够解释这种现象。
黑影区有稀有金属:
在地球上看月球时,会看到有些黑影,太空人登陆到这个平原状的黑影区时,发现很难在它的表面上钻孔,经研究这里的土壤样品中含有金属元素如钛、锫、钇等,科学家们为此感到十分惊异,因为这些金属元素要在相当高的热度---摄氏6000度以上才可能熔化,并与周围的岩石混合在一些。
纯铁粒子不会生锈:
宇航员们从月球上带回来的岩石样品中,都含有纯铁的粒子,科学家们认为这些纯铁粒子并非来自陨石。有专家报导,这些纯铁粒子带回地球后,好多年都未生过锈,纯铁不生锈在科学界还是破天荒第一次遇到这种事情。
表面光滑如镜子:
月球表面不少地方光滑如镜。好像被什么不知来源的酷热“烫”过了一样。专家们分析说,这儿并非是由巨大的陨石撞击而造成的,有些科学家则认为,太阳爆出来的高热才是主要的因素。
具有磁性使人震惊:
早期的月球研究,都说月球上没有磁场,近年来在分析月球岩石后,才知道它有强烈的磁性。然而月球的岩石真有磁场,则应有个铁质的核心才对,但现在的资料又告诉我们,这样一个巨大的热核心不可能存在于月球的里面,也不可能从地球上的磁场获得磁性,因为月球若要从地球上获得磁性,就必须很接近地球,果真如此,它恐怕会被地心力弄毁了。
外壳底部的浓缩物:
太空探测带回来的资料显示,月球的外壳底下有大块的浓缩物而且还有一股吸引力,太空船飞过时禁不住要倾斜。科学家只知道这些浓缩物是一种又重又密的物质,其余就一无所知了。
浩瀚星空中,最引人注目的天体要数月亮了,它那变化万千的外貌,它所承载的从古至今那么多的美丽动人的神话传说,为人间平添了多少诗情画意!广寒宫里琼楼玉宇,有嫦娥仙子舞翩翩。不仅如此,月亮周期性的阴晴圆缺还是人们自古以来制定历法的根据之一。
月亮围绕地球公转,同时也自转,两者周期相同,方向也相同,因此月亮总以相同的一面对着地球,在人造卫星上天之前的漫长岁月里,人们从来没见过月亮的后脑勺。
月亮为什么会有阴晴圆缺的变化呢?大家知道,月亮本身不发光,只是把照射在它上面的太阳光的一部分反射出来,这样,对于地球上的观测者来说,随着太阳、月亮、地球相对位置的变化,在不同日期里月亮呈现出不同的形状,这就是月相的周期变化。进一步说,虽然月亮被太阳照射时,总有半个球面是亮的,但由于月亮在不停地绕地球公转,时时改变着自己的位置,所以它正对着地球的半个球面与被太阳照亮的半个球面有时完全重合,有时完全不重合,有时一小部分重合,有时一大部分重合,这样月亮就表现出了阴晴圆缺的变化。
当月亮处于太阳和地球之间时,它的黑暗半球对着我们,我们根本无法看到月亮的任何一点形象,这就是“朔”,朔在天文上是指月亮黄经和太阳黄经相同的时刻。逢朔日,月亮和太阳同时从东方升起,即使地球把太阳光反射到月亮,然后再由月亮反射回来的那部分光,也完全淹没在强烈的太阳光辉中。
而当地球处于月亮与太阳之间时,虽然三个星球也是处于一条线上,但这时,月亮被太阳照亮的半球朝向地球,柔和的月光整夜洒在大地上,这就是满月,也就是“望”。这时月亮黄经和太阳黄经相差180度。
因为月亮与地球的距离相对于日地距离来说太短了,在天球上,月亮东移的速度比太阳大很多,每天月亮由西往东前进13度多点,而太阳却只前进1度。 因此,朔之后,月亮很快地跑到了太阳的东边,一两天后,太阳一落下去,西边的天空就可见到一弯新月,两个尖角指向东方。此后,月亮升起的时间越来越迟,月亮也逐渐丰满起来。约在朔后七天,月亮的黄经刚好超过太阳90度,我们看到的月亮是圆弧朝西的半圆,这就是上弦月。以后月亮继续向东,更加丰满,升起的也更迟了,直到望。从朔到望,月亮离开太阳的距离越来越大。
过了望后,月亮逐渐向太阳移近,月面逐渐消瘦下去。 当月亮黄经超过太阳黄经270度时,它又变成了半圆形,但圆弧朝东,这就是下弦月。这时候,当太阳从东方升起时,月亮正高悬在正南的天空上,自然,我们的肉眼这时是看不见月亮的。下弦以后,月亮要到后半夜才从东方出来,它的半个圆面逐渐消蚀下去,变成狭窄的镰刀形,尖角向西。从望到朔,月亮与太阳靠得越来越近,以至再次与太阳黄经相同,消失在晨曦中。
月相变化的周期,也就是从朔到望或从望到朔的时间,叫做朔望月。观测结果表明,朔望月的长度并不是固定的,有时长达29天19小时多,有时仅为29天6小时多, 它的平均长度为29天12小时44分3秒。
月亮与某一恒星两次同时中天的时间间隔叫做“恒星月”,恒星月是月亮绕地球运动的真正周期。朔望月比恒星月长,道理与太阳日比恒星日长是一样的。恒星月与日常生活关系不大,而朔望月却因为是月亮圆缺变化的周期,与地球上涨潮落潮有关,与航海、捕鱼有密切的关系,对人们夜间的活动有较大的影响,同时在宗教上月相也占有重要位置,所以人们自然地以朔望月作为比日更长的记时单位。
第5个回答 2007-04-17
月球或月亮是指环绕地球运行的一颗卫星。它是目前人类已知的唯一一颗地球天然卫星和离地球最近的天体。
概述
月球与地球之间的平均距离是384,400千米。
1969年尼尔·阿姆斯特朗/阿姆斯壮/杭斯朗(Neil Armstrong)和奥尔德林(Buzz Aldrin)成为最先登陆月球的人类。
轨道资料--部分资料来源自[[1]]
平均轨道半径 384,400千米
轨道偏心率 0.0549
近地点距离 363,300千米
远地点距离 405,500千米
平均公转周期 27天7小时43分11.559秒
平均公转速度 1.023千米/秒
轨道倾角 在28.58°与18.28°之间变化
(与黄道面的交角为5.145°)
升交点赤经 125.08°
近地点辐角 318.15°
物理特征
赤道直径 3,476.2 千米
两极直径 3,472.0 千米
扁率 0.0012
表面面积 3.976×107平方千米
扁率 0.0012
体积 2.199×1010立方千米
质量 7.349×1022千克
平均密度 水的3.350倍
赤道重力加速度 1.62 m/s2
地球的1/6
逃逸速度 2.38千米/秒
自转周期 27天7小时43分11.559秒
(同步自转)
自转速度 16.655米/秒(于赤道)
自转轴倾角 在3.60°与6.69°之间变化
(与黄道的交角为1.5424°)
反照率 0.12
满月时视星等 -12.74
表面温度(t) -233~123℃ (平均-23℃)
大气层
大气压 1.3×10-10 千帕
月球的两面
月球是一颗 同步卫星。因此,月球的正面永远向着地球。另一方面,除了在月面边沿附近的区域因天秤动而间中可见以外,月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代,月球的背面一直是个未知的世界。
月球背面的一大特色是它几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当探测器运行至月球背面时,它将无法与地球直接通讯。
月球的周期 名称 Value (d) 定义
恒星月 27.321 661 相对于背景恒星
朔望月 29.530 588 相对于太阳(月相)
分点月 27.321 582 相对于春分点
近点月 27.554 550 相对于近地点
交点月 27.212 220 相对于升交点
月球轨道的其它特征 名称 数值 (d) 定义
默冬章 (repeat phase/day) 19 年
平均月地距离 ~384 400 千米
近地点距离 ~364 397 千米
远地点距离 ~406 731 千米
轨道平均偏心率 0.0549003
交点退行周期 18.61 年
近地点运动周期 8.85 年
食年 346.6 天
沙罗周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天
轨道与黄道的平均倾角 5°9'
月球赤道与黄道的平均倾角 1°32'
月球的起源
月球的起源问题非常古老,也是科学界争论不休的题目。
最早的一种假说可以称之为“同源说”,认为月球和地球有相同的起源,但是现在一般都认为月球轨道的倾角表明它不太可能与地球同期形成或于后期被掳获。另外一个早期的推测认为在太阳系形成初期,地球处于熔融状态,由于地球的转速很快,月球因地球自转的离心力分离而成,甚至有人认为太平洋就是这个分出去后的疤痕。但要满足此一说法,地球初始转速必须很大。亦有人认为月球在别处形成,后来被地球掳获。
其他理论包括共生理论或称为凝聚理论,指地球和月球于相同的时间自吸积盘形成。此理论无法解释月球为何缺少铁。又有一些理论认为月球由围绕地球的大堆碎屑(因小行星或行星间的碰撞)形成。哈喇
现时较为人接受的理论称为大撞击理论,该理论认为月球由呈半融熔状态的地球和火星般大小的天体(有些人给它起名叫Theia)碰撞后的碎片形成。
月球的地质年代由几次重大的撞击事件定义。
潮汐力使早期呈熔融状态的月球变成一个以长轴指向地球的椭球体。
成分
45亿年前,月球表面仍然是液体岩浆海洋。科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP)展现了岩浆海洋留下的化学线索。KREEP实际上是科学家称为“不兼容元素”的合成物--那些无法进入晶体结构的物质被留下,并浮到岩浆的表面。对研究人员来说,KREEP是个方便的线索,来明暸月壳的火山运动历史,并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。
月壳由多种主要元素组成,包括:铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝 及氢。当受到宇宙射线轰击时,每种元素会发射特定的伽玛辐射。有些元素,例如:铀、钍和钾,本身已具放射性,因此能自行发射伽玛射线。但无论成因为何,每种元素发出的伽玛射线均不相同,每种均有独特的谱线特征,而且可用光谱仪测量。
直至现在,人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。现时太空船的测量只限于月面一部分。例如:1992年伽利略号曾于飞掠月球时测量过元素丰度。[2]
表面地理
月球表面有上万个直径超过1千米的环形山.他们大部分都有上亿年的历史;缺少大気层和气象活动以及缺乏近期地质活动保证了它们大部分永久性的保持原样.
[月球上最大的环形山,也是太阳系内已知最大的,形成了South Pole-Aitken basin. 这环形山位于月球的背面,接近南极的地方,直径约2,240 公里,深13 公里。
那些暗色和较少特征的月球平原叫“月海”,这是由于古代的天文学家认为上面是海洋的缘故。事实上,月海由巨大陨石撞击后从月幔流出并覆盖表面的玄武岩岩浆形成。较浅色的高地叫“月陆”。几乎只有面向地球的月面才有月海,月球背面的月海寥寥可数。天文学家相信这是因为月球的质心比形心更靠近地球所导致的(详请参见月海)。
在月壳上是一层表面呈尘埃状的岩石层,称为月壤,月壤并不是土壤。月壳和月壤在月面的分布并不均匀。月壳的厚度由60公里(月球正面)至100公里(月球背面)不等,月壤则由约5米(月海)至十多米(月陆)。
在2004年,Johns Hopkins University的Ben Bussey博士率领的小组从克莱门汀任务拍摄得来的照片中,发现月球北极Peary crater边沿的4个区域经常受到日照(南极却没有发现类似区域)。这些终年日照区的产生是由于月球的自转轴倾角很小,同样道理,有很多位于两极的陨石坑底经常没有光照。
水的存在
自古以来,彗星和陨星不断地撞击月球。这些物体中的大部分都含有水分。来自阳光的能量将这些大部分的水分分解回组成它的元素,氢和氧。两者通常都会立即飞离月球。但是,有科学家提出假说,认为还有相当含量的水在月球之上,例如在表面或深藏在月壳里。美国克莱门汀任务显示,一些细小的水冰冰块(含水彗星撞击后的碎片)可能藏在永久无日照区域的月壳里未被融化。虽然这些冰块很小,但总水量却可能相当可观(约有1立方公里)
而有些水分子,亦可能在月面弹跳其间掉进陨石坑而藏于其中。由于月球自转轴相对于黄道面法线有1.5度的轻微倾斜,部分极区的陨石坑底部从来没有受阳光照射,处于永久的影子中。克莱门汀任务曾测量月球南极这些陨石坑([3])并绘制成地图([4]) 。科学家期望可在此类陨石坑中找到水冰,并开采及利用太阳能电力或核能来电解成氢和氧。月球上可用的水量大大影响了人类在月球上居住的成本,因为从地球运送水(或氢和氧)昂贵得不切实际。
由阿波罗号上的太空人在月球赤道附近收集的岩石并不含任何水分。月球勘探者号或其他近期研究(例如:史密森学会)均没有找到液态水、冰或水蒸汽的直接证据。然而,月球勘探者号的结果指出在永久无日照区有氢,并可能以水冰的形式存在。
磁场
与地球相比,月球的磁场非常弱. 部分地区上的磁场相信是来自月球本身的(例如在Sirsalis月溪上的月壳),但与其他天体碰撞亦可能令它的磁场改变。而无大气层的天体是否能透过彗星和小行星撞击而获得磁场,是行星科学里一个历久常新的问题。测量月球磁场更可提供月核大小及导电率等资料,对科学家暸解月球起源有很大帮助。若月核比地球含有较多磁性物质(例如:铁),则月球的撞击起源说便较不可信(不过科学家已从另外一些角度来解释为甚么月核含较小的铁)
大气
月球只有微不足道稀薄的大气. 这些大气的来源之一是除气作用—气体的释放, 例如月球表面的氡气原先就是深藏于月球内部的. 有时,太阳风也会被月球的引力掳获,成为气体的另一重要来源