關(guān)于月球的科學(xué)知識

時(shí)間：2017-02-04 10:01:34 謝君787由分享

　　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，希望大家喜歡!

　　月球的科學(xué)知識——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。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“阿波羅12號”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“阿波羅12號”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)會就很大。一次偶然的機(jī)會，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——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，自轉(zhuǎn)中的月球在內(nèi)摩擦作用下，停止相對地球的自轉(zhuǎn)。當(dāng)月球慢慢冷卻形成殼體，月球就形成今天有平衡動的現(xiàn)象。當(dāng)殼體固定下來，殼體內(nèi)的巖漿，會慢慢冷卻收縮。慢慢巖漿就會和殼體脫離，隨著時(shí)間的推移，殼體內(nèi)就會形成很大的空間。巖漿在萬有引力作用下，會自然形成球體，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)，恒星碎片動能很小，地核越往里溫度越低。

　　月球的科學(xué)知識——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。用射電觀測可以測定月面土壤中的溫度，這種測量表明，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——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)，月球會完全進(jìn)入地球的本影區(qū)內(nèi)，所以不會出現(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發(fā)生月食。

　　據(jù)觀測資料統(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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