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      關(guān)于月球的科學(xué)知識(shí)

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      關(guān)于月球的科學(xué)知識(shí)

        月球與地球一樣有殼、幔、核等分層結(jié)構(gòu),那么你想知道其他月球的科學(xué)知識(shí)嗎?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于月球的科學(xué)知識(shí),希望大家喜歡!

        月球的科學(xué)知識(shí)——月的誕生之謎

        分裂說

        這是最早解釋月球起源的一種假設(shè)。早在1898年,著名生物學(xué)家達(dá)爾文的兒子喬治·達(dá)爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應(yīng)》一文中指出,月球本來是地球的一部分,后來由于地球轉(zhuǎn)速太快,把地球上一部分物質(zhì)拋了出去,這些物質(zhì)脫離地球后形成了月球,而遺留在地球上的大坑,就是現(xiàn)在的太平洋。這一觀點(diǎn)很快就收到了一些人的反對(duì)。他們認(rèn)為,以地球的自轉(zhuǎn)速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說,如果月球是地球拋出去的,那么二者的物質(zhì)成分就應(yīng)該是一致的??墒峭ㄟ^對(duì)“阿波羅12號(hào)”飛船從月球上帶回來的巖石樣本進(jìn)行化驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)二者相差非常遠(yuǎn)。

        俘獲說

        這種假設(shè)認(rèn)為,月球本來只是太陽系中的一顆小行星,有一次,因?yàn)檫\(yùn)行到地球附近,被地球的引力所俘獲,從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點(diǎn)認(rèn)為,地球不斷把進(jìn)入自己軌道的物質(zhì)吸積到一起,久而久之,吸積的東西越來越多,最終形成了月球。但也有人指出,向月球這樣大的星球,地球恐怕沒有那么大的力量能將它俘獲。

        同源說

        這一假設(shè)認(rèn)為,地球和月球都是太陽系中浮動(dòng)的星云,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)和吸積,同時(shí)形成星體。在吸積過程中,地球比月球相應(yīng)要快一點(diǎn),成為“哥哥”。這一假設(shè)也受到了客觀存在的挑戰(zhàn)。通過對(duì)“阿波羅12號(hào)”飛船從月球上帶回來的巖石樣本進(jìn)行化驗(yàn)分析,人們發(fā)現(xiàn)月球要比地球古老得多。有人認(rèn)為,月球年齡至少應(yīng)在70億年左右,而地球的年齡只有46億年。 碰撞說

        該理論認(rèn)為,約45億年前,一個(gè)比火星更大的行星,名叫塞亞,以每小時(shí)4000公里的飛行速度猛然撞擊早期的地球,力度如此之大,以致這個(gè)行星的鐵質(zhì)核一直撞到了我們地球的中心。碰撞結(jié)果是產(chǎn)生巨大爆炸,伴隨有6000℃以上的高溫。地球在爆炸的沖擊下變了形,這個(gè)采取“自殺行為”的巨大天體的大部分與地球融合,只有一部分作為熾熱的蒸汽與其他碎片一道洶涌地噴射入外層空間,后來這些蒸汽冷卻下來并凝固成塵埃,塵埃與其他碎片混雜在一起形成了一個(gè)核,這個(gè)核后來凝聚成團(tuán),我們的鄰居--灰色的月球從此誕生了。

        月球說

        這是近年來關(guān)于月球成因的新假設(shè)。1986年3月20日,在休士頓約翰遜空間中心召開的月亮和行星討論會(huì)上,美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的本茲、斯萊特里和哈佛大學(xué)史密斯天體物理中心的卡梅倫共同提出了大碰撞假設(shè)。這一假設(shè)認(rèn)為,太陽系演化早期,在星際空間曾形成大量的“星子”,星子通過互相碰撞、吸積而長(zhǎng)大。星子合并形成一個(gè)原始地球,同時(shí)也形成了一個(gè)相當(dāng)于地球質(zhì)量0.14倍的天體。這兩個(gè)天體在各自演化過程中,分別形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽構(gòu)成的幔和殼。由于這兩個(gè)天體相距不遠(yuǎn),因此相遇的機(jī)會(huì)就很大。一次偶然的機(jī)會(huì),那個(gè)小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),使地軸傾斜,而且還使那個(gè)小的天體被撞擊破裂,硅酸鹽殼和幔受熱蒸發(fā),膨脹的氣體以及大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質(zhì),主要有碰撞體的幔組成,也有少部分地球上的物質(zhì),比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時(shí)與幔分離的金屬核,因受膨脹飛離的氣體所阻而減速,大約在4小時(shí)內(nèi)被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃,并沒有完全脫離地球的引力控制,他們通過相互吸積而結(jié)合起來,形成全部熔融的月球,或者是先形成幾個(gè)分離的小月球,在逐漸吸積形成一個(gè)部分熔融的大月球。

        月球的科學(xué)知識(shí)——月球形成背景

        在46億年之前,地球正在孕育當(dāng)中,地球上的生命更沒有誕生。太陽系還處于混沌初開的太陽星云階段。在年輕太陽的周圍,龐大的氣體塵埃星云中,塵埃與塊狀巖石不斷的凝聚、碰撞、吸積,星云中的部分物質(zhì)開始生成為環(huán)繞太陽的行星和衛(wèi)星系統(tǒng)。

        月球和地球一樣都是恒星碎片匯聚而成,開始月球質(zhì)量很小,恒星碎片撞擊月球的動(dòng)能也很小,隨著月球質(zhì)量的增加,在萬有引力作用下,恒星碎片撞擊月球的速度加快。撞擊月球的動(dòng)能在不斷增強(qiáng)。月球表面開始融化,慢慢月球表面形成熾熱的巖漿。這時(shí)月球的球體被地球的引力拉長(zhǎng),自轉(zhuǎn)中的月球在內(nèi)摩擦作用下,停止相對(duì)地球的自轉(zhuǎn)。當(dāng)月球慢慢冷卻形成殼體,月球就形成今天有平衡動(dòng)的現(xiàn)象。當(dāng)殼體固定下來,殼體內(nèi)的巖漿,會(huì)慢慢冷卻收縮。慢慢巖漿就會(huì)和殼體脫離,隨著時(shí)間的推移,殼體內(nèi)就會(huì)形成很大的空間。巖漿在萬有引力作用下,會(huì)自然形成球體,這時(shí)月球殼體內(nèi)就形成一個(gè)很大的空間。因月球最初形成時(shí),恒星碎片動(dòng)能很小,地核越往里溫度越低。

        月球的科學(xué)知識(shí)——月球結(jié)構(gòu)特征

        亮度

        月球本身并不發(fā)光,只反射太陽光。月球亮度隨日、月間角距離和地、月間距離的改變而變化,滿月時(shí)的亮度比上下弦要大十多倍。

        月球平均亮度為太陽亮度的1/465000,亮度變化幅度從1/630000至1/375000。滿月時(shí)亮度平均為 -12.7等(見)。它給大地的照度平均為0.22勒克斯,相當(dāng)于100瓦電燈在距離21米處的照度。月面不是一個(gè)良好的反光體,它的平均反照率只有9%,其余91%均被月球吸收。月海的反照率更低,約為7%。月面高地和環(huán)形山的反照率為17%,看上去山地比月海明亮。

        月球到地球的距離相當(dāng)于地球到太陽的距離的1/400,所以從地球上看月亮和太陽一樣大。

        大氣環(huán)境

        由于月球上沒有大氣,再加上月面物質(zhì)的熱容量和導(dǎo)熱率又很低,因而月球表面晝夜的溫差很大。白天,在陽光垂直照射的地方溫度高達(dá)127℃;夜晚,溫度可降低到-183℃。這些數(shù)值,只表示月球表面的溫度。用射電觀測(cè)可以測(cè)定月面土壤中的溫度,這種測(cè)量表明,月面土壤中較深處的溫度很少變化,這正是由于月面物質(zhì)導(dǎo)熱率低造成的。

        分層結(jié)構(gòu)

        從月震波的傳播了解到月球也有殼、幔、核等分層結(jié)構(gòu)。最外層的月殼平均厚度約為60-64.7公里。月殼下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分體積。

        月幔下面是月核,月核的溫度約為1000℃,所以很可能是熔融狀態(tài)的據(jù)推測(cè)大概是由Fe-Ni-S和榴輝巖物質(zhì)構(gòu)成。

        月球的科學(xué)知識(shí)——月食現(xiàn)象

        月食是一種特殊的天文現(xiàn)象。指當(dāng)月球行至地球的陰影后時(shí),太陽光被地球遮住。

        也就是說,此時(shí)的太陽、地球、月球恰好(或幾乎)在同一條直線,因此從太陽照射到月球的光線,會(huì)被地球所掩蓋。

        以地球而言,當(dāng)月食發(fā)生的時(shí)候,太陽和月球的方向會(huì)相差180°。要注意的是,由于太陽和月球在天空的軌道(稱為黃道和白道)并不在同一個(gè)平面上,而是有約5°的交角,所以只有太陽和月球分別位于黃道和白道的兩個(gè)交點(diǎn)附近,才有機(jī)會(huì)連成一條直線,產(chǎn)生月食。

        月食可分為月偏食、月全食兩種(沒有月環(huán)食,因?yàn)榈厍虮仍虑虼?。當(dāng)月球只有部分進(jìn)入地球的本影時(shí),就會(huì)出現(xiàn)月偏食;而當(dāng)整個(gè)月球進(jìn)入地球的本影之時(shí),就會(huì)出現(xiàn)月全食。至于半影月食,是指月球只是掠過地球的半影區(qū),造成月面亮度極輕微的減弱,很難用肉眼看出差別,因此不為人們所注意。

        月球直徑約為3476千米,大約是地球的1/4。在月球軌道處,地球的本影的直徑仍相當(dāng)于月球的2.5倍。所以當(dāng)?shù)厍蚝驮铝恋闹行拇笾略谕粭l直線上,月亮就會(huì)完全進(jìn)入地球的本影,而產(chǎn)生月全食。而如果月球始終只有部分為地球本影遮住時(shí),即只有部分月亮進(jìn)入地球的本影,就發(fā)生月偏食。月球上并不會(huì)出現(xiàn)月環(huán)食,因?yàn)樵虑虻捏w積比地球小的多。

        太陽的直徑比地球的直徑大得多,地球的影子可以分為本影和半影。如果月球進(jìn)入半影區(qū)域,太陽的光也可以被遮掩掉一些,這種現(xiàn)象在天文上稱為半影月食。由于在半影區(qū)陽光仍十分強(qiáng)烈,月面的光度只是極輕微減弱,多數(shù)情況下半影月食不容易用肉眼分辨。一般情況下,由于較不易為人發(fā)現(xiàn),故不稱為月食,所以月食只有月全食和月偏食兩種。

        另外由于地球的本影比月球大得多,這也意味著在發(fā)生月全食時(shí),月球會(huì)完全進(jìn)入地球的本影區(qū)內(nèi),所以不會(huì)出現(xiàn)月環(huán)食這種現(xiàn)象。

        每年發(fā)生月食數(shù)一般為2次,最多發(fā)生3次,有時(shí)一次也不發(fā)生。因?yàn)樵谝话闱闆r下,月亮不是從地球本影的上方通過,就是在下方離去,很少穿過或部分通過地球本影,所以一般情況下就不會(huì)發(fā)生月食。

        據(jù)觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì),每世紀(jì)中半影月食,月偏食、月全食所發(fā)生的百分比約為36.60%,34.46%和28.94%。


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