人類踏足過的唯一外星球——月球!
月球,俗稱月亮,我國古時候稱其為太陰,與太陽相對,同時古人還稱其為玄兔、嬋娟、玉盤等,屬於地球的衛星,在太陽系的衛星之中,月球的大小排在第五,直徑為3476.28km,約為地球的1/4,質量為地球的1/81,距地球的平均距離為38萬千米,這個距離的長度,放下太陽系的其餘七大行星還綽綽有餘。
月球可能形成於約45億年前,在地球形成後不久,有關它的起源有幾種假說,得到更多事實證據支持的說法是它形成於地球與火星般大小的天體-「忒伊亞」之間一次巨大撞擊所產生的碎片,在地球外圍聚集而形成的「大碰撞起源說」。另一種說法是俘獲說,一些科學家認為月球是在太陽系形成早期,路過地球,然後被地球地球引力俘獲,然後成為地球的衛星,不過這種說法並沒有足夠的證據證明。還有種說法,不過這種說法的認可度更低,那就是有人認為月球是外星人製造的球體飛船,用來監視地球的,但這種說法沒有絲毫依據,也就沒人信了。
月球正面大量分布著由暗色的火山噴出的玄武岩熔岩流充填的巨大撞擊坑,形成了廣闊的平原,稱為「月海」,實際上「月海」中一滴水也沒有。月海的外圍和月海之間夾雜著明亮的、古老的斜長岩高地和顯目的撞擊坑。它是天空中除太陽之外最亮的天體,儘管它呈現非常明亮的白色,但其表面實際很暗,反射率僅略高於舊瀝青。由於月球在天空中非常顯眼,再加上規律性的月相變化,自古以來就對人類文化如神話傳說、宗教信仰、哲學思想、曆法編製、文學藝術和風俗傳統等產生重大影響。
月球的自轉與公轉的周期相等(稱為潮汐鎖定),因此月球始終以同一面朝向著地球。地球海洋潮汐的產生主要是由於月球引力的作用。由於地球海洋的潮汐作用力與地球自轉的方向相反,地球的自轉總是受到一個極其微弱的作用力在給地球自轉「剎車」,長期積累下來,有充分的證據表明,地球的自轉周期越來越慢,一天的時間極其緩慢地增長,大約幾年增加1秒;由於地球的反作用力,使月球緩慢地距離地球越來越遠,每一年遠離地球大約3.8厘米。月球與太陽的大小比率與距離的比率相近,使得它的視大小與太陽幾乎相同,在日食時月球可以完全遮蔽太陽而形成日全食。
月球是離地球最近的星球,所以對其的遐想和探索自古有之,在遠古時期,人類科技尚不發達,認知還很有限,但絲毫不影響人們對其的遐想。在很早以前,我國的古人就給月球以美好想像,嫦娥奔月、吳剛伐桂、玉兔搗葯等耳熟能詳的故事都與月球有關。在明朝時期,約是公元1500年左右,一位萬戶(也許是官名,也許是人名)將火要製成的火箭綁在椅子上,然後自己坐上椅子,手裡牽著風箏,叫下人點燃火箭,想藉此飛到月球上去,結果是註定的,萬戶確實是飛起來了,但在空中被爆炸的火箭炸死,萬戶雖然犧牲了,但他的所作卻是值得尊敬的,他成為了我國乃至世界上的探月第一人,現在,在月球的諸多環形山中,有一座就是以萬戶為名。萬戶雖在探索的道路上犧牲,但人類對於月球的探索卻並未停止,美國時間1969年7月16日下午4時17分42秒,這是一個舉世矚目的時刻,美國宇航員阿姆斯特朗將左腳小心翼翼地踏上月球表面,這是人類第一次踏上月球,就如同阿姆斯特朗說的:「對於一個人來說,這是小小的一步,但對人類來說,這是一個巨大的飛躍。」在這之後,美國又相繼發射航天器載人登月開展科學考察,他們共帶回地球381.7千克月球樣品,大大增長了人類對月球起源、演化的認識。
月球圍繞地球公轉的軌道是橢圓的,這個軌道平面在天球上截得的大圓稱「白道」。白道平面不重合於赤道平面,也不平行於黃道平面,而且空間位置不斷變化。月球的公轉周期是27.32日,月球在圍繞地球公轉的同時也在進行著自轉,自轉周期正好也是27.32日,所以我們在地球上是只能看到月球的一面。
月球本身是不發光的,我們所看到的月光其實是月球反射的太陽光,而且,與我們想像的相反,月球的反射率其實並不高,只有9%,其餘的91%都被月球所吸收。而其中月海的反射率更低,約為7%,月面的高地和環形山的反射率更高點,約為17%,所以月球的山地比月海更明亮。
由於月球上沒有大氣,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,月球表面在陽光垂直照射的地方溫度高達127℃;夜晚,其表面溫度可降低到-183℃。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,這正是由於月面物質導熱率低造成的。
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,它佔了月球的大部分體積。月幔下面是月核,月核的溫度約為1000~1500℃,所以很可能是熔融狀態的據推測大概是由Fe-Ni-S和榴輝岩物質構成。
地球與月球互相繞著對方轉,兩個天體繞著地表以下1600千米處的共同引力中心旋轉。月球的誕生,為地球增加了很多的新事物。月球繞著地球公轉的同時,其特殊引力吸引著地球上的水,同其共同運動,形成了潮汐。潮汐為地球早期水生生物,走向陸地,幫了很大的忙。地球很久很久以前,晝夜溫差較大,溫度在水的沸點與凝點之間,不宜人類居住。然而月球其特殊影響,對地球海水的引力減慢了地球自轉,使地球自轉和公轉周期趨向合理,帶給了我們寶貴的四季,減小了溫度差,從而適宜人類居住。
月食是一種特殊的天文現象。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。
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