關于月球的科學知識

時間：2017-02-04 10:01:34 謝君787由分享

關于月球的科學知識

　　月球與地球一樣有殼、幔、核等分層結構，那么你想知道其他月球的科學知識嗎？以下是由學習啦小編整理關于月球的科學知識，希望大家喜歡!

　　月球的科學知識——月的誕生之謎

　　分裂說

　　這是最早解釋月球起源的一種假設。早在1898年，著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出，月球本來是地球的一部分，后來由于地球轉速太快，把地球上一部分物質拋了出去，這些物質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。這一觀點很快就收到了一些人的反對。他們認為，以地球的自轉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，那么二者的物質成分就應該是一致的?？墒峭ㄟ^對“阿波羅12號”飛船從月球上帶回來的巖石樣本進行化驗分析，發(fā)現(xiàn)二者相差非常遠。

　　俘獲說

　　這種假設認為，月球本來只是太陽系中的一顆小行星，有一次，因為運行到地球附近，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認為，地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起，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

　　這一假設認為，地球和月球都是太陽系中浮動的星云，經過旋轉和吸積，同時形成星體。在吸積過程中，地球比月球相應要快一點，成為“哥哥”。這一假設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行化驗分析，人們發(fā)現(xiàn)月球要比地球古老得多。有人認為，月球年齡至少應在70億年左右，而地球的年齡只有46億年。碰撞說

　　該理論認為，約45億年前，一個比火星更大的行星，名叫塞亞，以每小時4000公里的飛行速度猛然撞擊早期的地球，力度如此之大，以致這個行星的鐵質核一直撞到了我們地球的中心。碰撞結果是產生巨大爆炸，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核，這個核后來凝聚成團，我們的鄰居--灰色的月球從此誕生了。

　　月球說

　　這是近年來關于月球成因的新假設。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驗室的本茲、斯萊特里和哈佛大學史密斯天體物理中心的卡梅倫共同提出了大碰撞假設。這一假設認為，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。星子合并形成一個原始地球，同時也形成了一個相當于地球質量0.14倍的天體。這兩個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成的幔和殼。由于這兩個天體相距不遠，因此相遇的機會就很大。一次偶然的機會，那個小的天體以每秒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動狀態(tài)，使地軸傾斜，而且還使那個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，主要有碰撞體的幔組成，也有少部分地球上的物質，比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核，因受膨脹飛離的氣體所阻而減速，大約在4小時內被吸積到地球上。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合起來，形成全部熔融的月球，或者是先形成幾個分離的小月球，在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。

　　月球的科學知識——月球形成背景

　　在46億年之前，地球正在孕育當中，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，開始月球質量很小，恒星碎片撞擊月球的動能也很小，隨著月球質量的增加，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。月球表面開始融化，慢慢月球表面形成熾熱的巖漿。這時月球的球體被地球的引力拉長，自轉中的月球在內摩擦作用下，停止相對地球的自轉。當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。當殼體固定下來，殼體內的巖漿，會慢慢冷卻收縮。慢慢巖漿就會和殼體脫離，隨著時間的推移，殼體內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，這時月球殼體內就形成一個很大的空間。因月球最初形成時，恒星碎片動能很小，地核越往里溫度越低。

　　月球的科學知識——月球結構特征

　　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，相當于100瓦電燈在距離21米處的照度。月面不是一個良好的反光體，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，再加上月面物質的熱容量和導熱率又很低，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導熱率低造成的。

　　分層結構

　　從月震波的傳播了解到月球也有殼、幔、核等分層結構。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)的據推測大概是由Fe-Ni-S和榴輝巖物質構成。

　　月球的科學知識——月食現(xiàn)象

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

　　也就是說，此時的太陽、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，當月食發(fā)生的時候，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交點附近，才有機會連成一條直線，產生月食。

　　月食可分為月偏食、月全食兩種(沒有月環(huán)食，因為地球比月球大)。當月球只有部分進入地球的本影時，就會出現(xiàn)月偏食;而當整個月球進入地球的本影之時，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于月球的2.5倍。所以當?shù)厍蚝驮铝恋闹行拇笾略谕粭l直線上，月亮就會完全進入地球的本影，而產生月全食。而如果月球始終只有部分為地球本影遮住時，即只有部分月亮進入地球的本影，就發(fā)生月偏食。月球上并不會出現(xiàn)月環(huán)食，因為月球的體積比地球小的多。

　　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，月球會完全進入地球的本影區(qū)內，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，有時一次也不發(fā)生。因為在一般情況下，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。

　　據觀測資料統(tǒng)計，每世紀中半影月食，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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