关于月球的信息
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一.概述
月球
月亮也叫“月亮”。在望远镜发明之前,古代人只能在晴朗的夜晚用眼睛仰望明月。看到月球表面忽明忽暗,形状奇特,人们就编造出嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉眠捣药等美丽神话。古希腊人将月亮视为美丽的狩猎女神阿耳忒弥斯,并将女神狩猎时从不离开的银弓视为月亮的天文符号。
月球上基本没有水,所以地球上没有风化、氧化和水腐蚀,也没有声音传播。到处都是寂静的世界。月亮本身不发光,天空永远是黑暗的,太阳和星星可以同时出现。
月球上几乎没有大气,所以月球上昼夜温差很大。白天,阳光垂直照射的地方,温度高达127℃;夜间温度可低至-183℃。由于没有大气屏障,月球表面的太阳光强度比地球上强1/3左右。紫外线的强度也比地球表面强很多。由于月球上缺乏大气,会在月球上看到很多奇怪的现象,比如月球上的天空漆黑一片,阳光直射,阳光灿烂;你照不到的地方就黑了。因此,我们可以看到月球表面有明有暗。由于没有空气来散射光,月球上的星星似乎不再闪烁了。
月球充满了岩石和陨石坑的轮廓。整个月球表面覆盖着一层砾石和残积土。从地球上看到的月球表面有明亮的区域和暗灰色的部分。原来明亮的部分是月球表面的山脉和高地,暗灰色的部分是月球表面的平原。
月球比地球小,直径3476公里,约为地球直径的3/11。月球表面积约为地球表面积的1/14,略小于亚洲。它的体积是地球的1/49,换句话说,地球有49个卫星。月球的质量是地球的1/81;物质的平均密度为每立方厘米3.34克,仅为地球密度的3/5。月球上的重力只有地球的1/6,也就是说,6公斤重的东西在月球上只会重1公斤。人在月球上行走时,身体显得很放松,稍加用力就能跳起来。宇航员认为在月球上行走似乎比在地球上行走更令人愉快。
月球是离地球最近的天体。它是唯一绕地球运行的天然卫星,与地球的平均距离约为38.44万公里。月球绕地球运行的轨道为圆形轨道,近地点(离地球最近时)平均距离为36.33万公里,远地点(离地球最远时)平均距离为40.55万公里,相差4.22万公里。
月球和地球一样,是一个扁扁的球体,南北极略扁,赤道略高。它的平均极地半径比赤道半径短500米,南北两极也不对称,北极上升,南极下沉约400米。
月球在绕地球运行的过程中,也随着地球绕太阳运行。也就是说,月球绕地球运行一周后,回到的空间位置并不是原来的起点。可见,月球在运动的过程中要参与各种系统的运动。像其他天体一样,月亮永远在运动。月亮除了东升西落之外,平均每天从西向东移动超过13度,所以月亮比前一天晚升50分钟左右。月亮的升起和落下是地球自转的反映;从西向东的运动是月球绕地球公转的结果。月球绕地球公转一周称为“恒星月”,平均27天7小时43分11秒。当月球围绕地球旋转时,它也在旋转。月球自转周期等于公转周期,即1: 1,月球绕地球一周的时间为自转周期。
月球这种奇怪的自转导致的结果是,月球始终以同一半面向地球,从地球上永远看不到月球背面是什么样子。只有通过探测器才能解开月球背面的谜团。人类的这个愿望早在30年前就已经实现了。现在的大型天文望远镜可以分辨月球上约50米(相当于14层的建筑)的目标。
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月亮在中国古诗中有很多有趣的美名:玉豁免(故意爬楼梯找玉豁免,谁用帘子遮住银阙——辛弃疾);夜光(夜光,为什么死了还生孩子?——屈原);素娥(素娥是月亮的别称——幽雪琼林);冰轮(玉钩决定挂谁,冰轮无奈——陆游);玉轮(玉轮遇湿光,鸾佩遇桂香陌路——李贺);玉蟾(外凉夜雾,三五玉蟾秋——方干);桂澳(桂澳飞到光照的地方,秋天泡一天凉——苏轼);蛤蟆(福建起航,蛤蟆却失去了团圆——贾岛);古图(阳鸟不出谷,古图半隐——李白);婵娟(但愿人长久,我们在一起千里——苏轼)。此外,月球上还有许多独特的别称,如玉弓、玉桂、玉盘、玉钩、玉镜、冰镜、广寒宫、嫦娥、玉羊等。
(中国科协信息中心提供)
关于月亮的神秘
月球是离地球最近天体,距离为384,000公里。天文学家已经用望远镜对月球进行了详细的观测,他们对月球的地形几乎是了如指掌。月球上有高山和平原,有无数的深坑和沟壑,但没有水和空气。昼夜温差悬,死气沉沉,一片荒凉。虽然巨型望远镜可以分辨月球上约50米的目标,但仍不如实地考察清晰。因此,月球仍然是人类拜访的第一个地外天体。
美国于8月1958首次发射月球探测器,但中途因为第一级火箭爆炸而夭折。随后,又相继发射了三个先锋号探测器,均以失败告终。1959 65438+10月2日,前苏联发射月球探测器1,途中顺利飞行。它于65438年10月4日从月球表面7500公里处掠过,可惜未能撞上月球。这台探测器重361.3kg,配备了当时最先进的通信和探测设备。9个月后,它成为第一个飞入太空深处的人造行星。3月3日,在Lunar 1发射两个月后,美国发射的先锋4号从月球表面飞过59000多公里,没有撞上月球。
月球探测器
从1958到1976,前苏联发射了24颗月球探测器,其中18完成了探月任务。1959年9月12日发射的嫦娥二号,两天后飞向月球,在月球表面澄海硬着陆,成为第一个到达月球的信使,首次实现了从地球到另一个天体的飞行。它的科学仪器舱里的无线电通讯装置在撞上月球后就停止了工作。同年,月球3号探测器于65438年6月4日飞向月球,三天后绕月飞行,拍摄了第一张月球背面照片,使人们第一次看到了月球的全貌。世界上第一个在月球软着陆的探测器是月球9号,发射时间是6月19665438+10月31。经过79个小时的长途飞行,它降落在月球多风暴的海洋附近,并用相机拍摄了月球的照片。这个探测器重65,438+0,583公斤。当到达距月面75公里时,重1000公斤的着陆舱与探测器本体分离,由安装在外面的自动充气气球缓慢着陆。1970年9月12日发射的月球16号,于9月20日在富饶的月球海面上软着陆。首次用钻头采集了120克月球岩石样品,放入回收舱的密封容器中,于24日带回地球。1970 165438+10月10,月亮17载着世界上第一辆自动月球车上天。1在6月7日登陆月球表面的雨海后,下到月球表面进行10半月的科学考察。月球车重756公斤,长2.2米,宽1.6米,配有电视摄像头和核能装置。它在月球上行驶了10540米,勘测了8000平方米的月球面积,拍摄了200张月球全景照片和20000多张张越照片,直到1971年1月4日才停止工作。1973 65438+10月8日发射月球车21号,将月球车2号送上月球进行考察并取得更多成果。最后一个月球24号探测器是在1976年8月9日发射的。18年8月8日,在月球表面险海软着陆,钻探带回170克月球岩石样品。至此,前苏联对月球的无人探测完成,人们对月球的认识更加丰富和完整。
一个探测器。
在前苏联之后,美国发射了9个火星车和7个探测器。火星车探测器看起来像一只大蜻蜓,3米长,翅膀上的太阳能电池板展开4.75米。检测仪器安装在前面,电视摄像头放在后面。勘测者号探测器有三只脚,总重量为1吨,配备了当时最先进的探测设备。前五个火星车探测器都没有取得什么成果,直到1964 65438+10月30日发射的游侠6才在月球表面的静海地区着陆。但由于电视摄像头故障,照片没有拍回来。同年7月28日,漫游者7号成功发射并在月球云海着陆,拍摄了4308张越的特写照片。随后,1965年2月发射的漫游者8号和3月24日发射的漫游者9号都成功登陆月球,分别拍摄了7137和5814张张越特写照片。1966年5月30日,新探测器测量员1发射。经过64个小时的飞行,它在月球表面的风暴海洋中软着陆,并向地面发回了1150张张越照片。6月1968 65438+10月1发射的7次勘测者探测器中,2次失败,5次成功。后来美国发射了5颗月球轨道器,为阿波罗载人登月提供探测数据。经过这一系列的无人探索,月球的真面目才得以展现。
自美国阿波罗11飞船于1969年7月6日首次登陆月球以来。根据对月球的多次野外探测结果以及对月球带回的岩石和土壤的分析,人类对月球的面貌有了更多的了解。科学家认为月球上的岩石比地球上的岩石更古老。月球和地球几乎是由相同的化学元素组成的,只是成分不同。例如,月球岩石比地球上的岩石含有更多的钙和铝。月球没有磁场,它的外壳相对稳定,在过去的30亿年里变化不大。虽然天文学家一直认为月球娇小,但其引力较弱(65438+地球引力的0/6),根本没有束缚大气的能力。在向阳面的高温下,任何气体分子都会很容易脱离速度。然而,月球上的实测数据表明,月球表面并不是一个没有任何大气的国家,而是大气太稀薄,表面的大气压力只有2X10”巴,大气成分复杂,随时变化。通常夜间的大气成分主要由40%的氩、40%的氖和20%的氦组成,日出时还会加入极少量的甲烷和氨。在某些地区,大气也是美国科学家已经声称月球上有冰,可能为探索月球奥秘的人们提供饮用水,还可以将冰分解成氢气和氧气,从而为火箭提供燃料。
从实地勘探发现,月球上散布着30多万个环形山,相互环绕。最大的陨石坑,直径近300公里,海拔6000多米,非常壮观。不幸的是,由于月球上没有水源,这些山脉光秃秃的,贫瘠而荒凉。显然,要想让这样一个沙漠般的月球世界成为适合生物生存的天堂,最终成为一个生机勃勃、万物竞生、鸟语花香的地球,解决月球上的供水问题势在必行。多年来,科学家们提出了许多想法。有一个解决办法:开采月球上储量极其丰富的氧化铁,用太阳能熔化炉进行熔炼,释放出大量氧气,与运输飞船从太空收集的液氢结合,生成水,用于月球的开发。这种在月球和太空就地取材合成水的方案原则上是可行的,但要实施这个庞大的工程绝非易事,它涉及到能源、采矿、交通、生活等一系列问题。
最吸引人类的是月球土壤中含有大量气态的“氦-3”,这是一种放射性比目前地球上核电站使用的氘原料低得多的核材料。氦-3最初大量存在于太阳喷射出的高能粒子流(太阳风)中。在几乎没有大气层的月球上,“太阳风”直接降临。随着时间的推移,大约65,438+0万吨这种物质聚集在月球表面的沙子和岩石中。如果能大量开采,不仅能提供月球开发所需的能量,还能265438+。
月球的昼夜时长长达半个月,白天最高气温127℃,夜晚最低气温-183℃。如此冷热温差剧烈的气候是月球上没有人和生命的另一个重要原因。俄罗斯科学家对如何利用月球上的土壤和岩石制造水泥等建筑材料进行了长期研究,然后利用这些材料建造可以调节室温的生活基地,使其适合人类居住。一种方案是,他们通过分析月球的一些测量数据,认为月球很可能是一个空心球。基于这样的认识,有朝一日,我们可以在月球表面打一条隧道,进入月球地壳深处的“地下月宫”,在那里建造一座适合人类居住的“地下城”。这样,乘宇宙飞船飞往月球的游客就可以在这座“地下城”找到过夜的旅馆。科技人员可以以这座地下城为基地,从事月球资源探测、航天产品生产、天文观测等活动。在建造“地下月宫”的永久基地之前,科学家们建议可以在地球上制作一些预制的塑料模具组件,形成一个自动垂直上升的巨型圆柱体。提前组装好之后,由太空运输船送到月球表面。圆柱体一降落到月球表面,就会自动分裂成两半打开,自动形成多层建筑,作为首次登月志愿者的临时住所。
(新浪科技)
第二,月亮的诞生
月亮诞生的奥秘
月球最初是如何形成的?这是科学界有争议的问题。目前大致有三种理论。
“俘虏”理论:一些科学家认为月球最初是一颗流星。它在太空漫无目的飞行时,不小心进入了万有引力的范围,被地球引力束缚,所以不小心被纳入了地球轨道。但近年来,很多人引用天体力学来反对这种说法。
“分裂”论:持这种观点的科学家认为,月球是从地球分裂出来的,周围环绕着一团炽热的旋转云,因此月球是地球的“孩子”。但是,阿波罗飞船几次带回的数据显示,月球和地球的成分差别很大。
“碰撞”理论:根据这一理论,大约在45亿年前,一颗比火星大的行星突然以每小时4000公里的速度撞击早期地球,如此强烈,以至于这颗行星的铁核一直撞击到我们地球的中心。碰撞的结果是巨大的爆炸,伴随着6000摄氏度以上的高温。地球在爆炸的冲击下变形了。这个自杀的巨大天体大部分与地球融为一体,只有一部分作为热蒸汽与其他碎片一起被猛烈喷射到外太空。后来蒸汽冷却凝固成尘埃,与其他碎片混合形成原子核,后来凝聚成团,我们的邻居灰月就诞生了。
科学家们正在使用新的超级计算机模拟太空中的这一奇怪碰撞,以验证该理论。
月球起源的新理论
月亮从哪里来?这是一个人们不断探索的问题。近年来,随着行星演化理论的快速发展和现代计算机技术的广泛应用,出现了一种新的月球起源理论,称为新俘获理论。
从行星演化的角度看月球的起源
近年来,科学家以现代行星演化理论为基础,用计算机计算了太阳系形成初期作用于太阳、地球和月球的力,提出了月球起源的新理论。科学家认为,月球在地球引力范围内形成初期被地球捕获;而且这种现象在当时非常普遍。这个新理论,所谓的新俘获理论。
新的俘获理论不同于过去的旧俘获理论。老话是只从地球引力考虑月球的起源;新理论从太阳系行星形成的全过程来研究月球的起源。新理论认为,包括月球在内的太阳系九大行星和部分卫星都起源于原始太阳系星云。原始太阳系星云是46亿年前围绕原始太阳形成的薄圆盘状星云。星云中含有固体粒子。大量的粒子逐渐聚集在星云的赤道面上,形成一层薄薄的固体粒子。随着粒子密度的增加,它们自身的引力越来越强,在一定程度上破坏了它们的稳定性,被压成许多半径5公里左右的小天体,也就是小行星。整个太阳系最初是由大约一万亿颗小行星组成的。无数小行星在星云气体中围绕太阳旋转,相互碰撞,逐渐凝聚成长,形成大小不一的行星。我们的地球就是这样。大概花了1000万年才长到这么大。
行星在星云气体中生长。地球年轻的时候,被浓密的星云气体覆盖,被称为原始大气。由于当时太阳活动剧烈,强烈的太阳风逐渐驱散了原始大气,随后环绕地球的原始大气逐渐稀薄飘散。
月球也起源于原始的太阳系星云,与地球的演化大致相同。月球在地球刚刚成年,原始大气开始逃逸的时候飞近地球引力圈,从而成为地球的囚徒。
四种力量夺取月球
月球进入地球引力圈后,被多种力量逼迫停留在卫星轨道上。夺取月球主要有四种力量,即地球引力、太阳引力、引潮力和原始大气阻力。
一般来说,飞入地球引力圈的小天体,包括月球,受到的力最大。但是,只有地球引力,被捕获的小天体的轨道不是椭圆的。在地球引力和太阳引力之后,小天体的轨道发生了变化。在地球和太阳的引力作用下,小天体进入地球引力圈的轨道并不是完全椭圆的,飞行数周后必然会脱离引力圈,无法停留在卫星轨道上。
但月球并没有脱离地球引力圈,这是由于原始大气的阻力。地球引力圈内的原始大气阻力对飞行中的月球有急剧的制动作用,使月球失去部分能量,轨道半径变小,跑不掉。
这样,由于大气阻力,月球的轨道半径越来越小。难道不是迟早要落到地球上和地球相撞吗?不用担心,当月球飞进地球引力圈后,原始大气开始逐渐飘散,月球上的大气阻力越来越小。原始大气消失后,月球上的阻力也消失了,所以轨道半径没有减小,也没有和地球相撞。
大气阻力消失后,仍然有潮汐力在起作用。在潮汐力的作用下,月球公转速度加快,离心作用加强,轨道反而向外。通过观测得知,月球轨道的半径实际上每年都在增加3厘米左右。
在上述四种力的作用下,月球被捕获后并没有落到地球上,也没有走到引力圈之外,始终在卫星的轨道上运行,陪伴地球很长一段时间。
俘获是一种普遍现象。
行星在行星演化过程中捕获小天体是一种普遍现象,不仅在地球上,在太阳系的其他行星上也是如此。很多星球都有自己的卫星,这就是最好的解释。在地球形成过程中,许多小天体飞入引力圈,其中一些直接与地球相撞,其余的大部分在绕地球飞行过程中由于原始大气的强大阻力而使轨道半径变小,最终坠落到原始地球。地球就是在不断“吞噬”这些飞行的小天体中成长起来的。
月球比其他小天体捕捉得晚。月球是在地球凝结结束,原始大气逃逸开始时被捕获的。在月球被捕获的前10-100年间,它的轨道半径也在缩小,就像其他小天体一样。但在原有的大气层消失后,月球的轨道半径发生了变化,月球后期的离心倾向使其得以幸存,避免被地球“吞噬”。法国科学家F. Migouna曾经计算过月球被捕获后的轨道变化趋势,计算结果见附图。从附图中可以看出,距离刚刚拍摄到的月球,距离地球很近。10万年后,月球轨道半径将是地球半径的20倍,10万年后是35倍,46亿年后是60倍,也就是现在的位置。
自从捕获月球以来,地球几乎没有捕获过任何其他小天体。因为月球绕地球飞了一圈,如果还有其他小天体在飞,根据天体力学原理,它们不会处于稳定状态。他们要么落到地球上,要么飞出去,要么落到月球上。所以,地球只伴随着一颗卫星,月球。
捕捉在太阳系的行星中很常见,除了金星。金星的自转速度很慢,大约250天自转一次,所以无法捕捉行星,所以依然独自在天空中漫游。
新俘获理论从行星的整体演化阐述了月球的起源和俘获过程,是目前解释月球起源最权威的理论。但是,这个新理论还有一些问题需要研究,比如,在没有原始大气阻力的情况下,能否捕获卫星?顺行卫星和逆行卫星的捕获有什么区别?等一下。经过科学家的反复研究,人类对地球的起源会有一个正确而全面的认识。
(中国科协信息中心提供)
原始行星与地球相撞形成了月球。
8月16日,《自然》杂志发表了科学家对月球形成过程的计算机模拟结果。根据他们的模型,月球是在46亿年前太阳诞生后不到65438亿年,一个火星大小的物体撞击地球时诞生的。
该模型的研究人员卡纳帕尔描述了这一惊心动魄的过程:一颗比地球大不到一倍半的黑暗原始行星,在运行中与地球相遇,从侧面给了地球一击,使地球绕着自己的轴旋转。撞击的冲击力从地球外层和这个无名的撞击器上撕下了一些物质,其中大约一半最终形成了月球。其他被撕裂的物质被加热到难以想象的程度,蒸发后膨胀。
首先,几个月球之谜
月球起源之谜:目前人类对月球的起源提出了三种假说,即月球被俘获说、地球与月球同源说、地球分裂说。到目前为止,三个假说都没有获得有力的证据,于是出现了第四个假说“月亮”。
月球年龄之谜:从月球带回来的岩石样本可以用来确定月球的年龄。人们发现,99%的月球岩石比地球上90%最古老的岩石还要古老。1973年,一块月球岩石在世界月球研讨会上被确定为53亿年,而地球上最古老的岩石为37亿年。一些科学家认为,远在地球形成之前,月球就在星际空间中形成了。
此外,还有月球上环形山形成之谜、月球土壤年龄比岩石年龄更老之谜、月球撞击产生巨大噪音之谜、月球上不锈铁之谜、干燥的月球上有大量水蒸气之谜。
第二,很多文献记载,月球自古以来就不存在。
古代美洲玛雅人留下了非常发达的文化,但在他们始于大洪水之前的编年史中,人们奇怪地发现其中并没有月亮的记载。
●大约4000年前,亚历山大图书馆的第一任馆长在他的文献中写道:“在古代,地球的天空中看不到月亮。”
●晋中记载了一条非常令人吃惊的信息:“太宗天惠十一年,十月五月丑,月忽迷南,甚为可惜。”含义:金太宗十一年(公元1133年),月亮突然偏离轨道,往南走,不久又回到原来的轨道。
第三,与月亮有关的神话传说
中国关于月亮的神话最早记载在《山海经》、《楚辞》、《淮南子》等古籍中。
有许多关于月亮的传说和童话。有嫦娥奔月的故事,有朱元璋反元起义的故事。
传说月亮上有一棵500英尺高的月桂树。汉朝有个叫吴刚的人,痴迷于童话,不专心读书。他被贬到月亮上去砍月桂,但是月桂是和它一起砍的,所以后人可以看到吴刚在月中无休止地砍月桂的形象。
4.中国古代关于月亮的幻想诗。
●夜光有什么好处?死了就再生孩子。觉立威有什么用,而顾兔在腹?(屈原《楚辞·田文》)
月亮有什么特点?它会死去,然后再次生长。怀里养只兔子有什么好处?)
●在月亮的中间,应该会有更清晰的光线。(杜甫《对月一百五十夜》)
低老兔寒蛤蟆哭天,云楼半开墙斜白。玉轮卷着露水打湿了四周的光影,桂花巷莫言曾与六安的仙女——娥相遇。(李贺《天梦》)
可怜的今天晚上,去哪里,去悠闲?别问了,我们那儿见,光影之东?是不是外面天空空汗流,风却浩浩荡荡送中秋?它就像一面飞上天的镜子,却不会掉下来,是谁用一根看不见的长绳把它拴住的?月宫里的嫦娥到现在还没结婚,谁把她留住了?听说月亮游过海底,但是没办法看原因。这是一件不可预测的事情,也是一件令人担忧的可怕事情。我怕海中长鲸撞上月宫玉殿琼楼。月从海底,水不会担心水,但兔子曾经学会游泳吗?如果道是完好的,为什么云渐渐像钩了?(辛弃疾《白玉兰慢》)
第五,赏月。
●月明,八月特别亮;山山秀,巫山秀秀很。
●中秋赏月,天满月缺;游子想家,家乡却甜。
●天上满月,地上半个月亮,每个月亮都有半个月亮;今晚是一年的结束,明天是一年,年复一年是一年的结束。
●北斗七星,水到14点;南楼有雁,月中有影一对蝇。
●楼虽高但任云菲已过;小池可寄明月。
●到处都是花和影;一座山、山、色、月的亭子窥视着人们。
●水冷暖,何处寻溪间源,曲在斜照,湖光可鉴人;由于月圆,亭子旁的莫问将在年初拍下第一张照片,并在今晚举杯相邀。天上的嫦娥认得我吗?
第六,月亮的名声和绰号
玉兔、夜光、素娥、冰轮、玉轮、玉蟾、鬼婆、蟾蜍、古兔、单鹃、玉弓、玉圭、玉盘、玉钩、玉镜、冰镜、广寒宫、嫦娥、玉羊等
七、月球外星文明的传说
传说登月的阿姆斯特朗在与代号为休斯顿的指挥中心联系时,突然惊喜地说:“这些东西太神奇了!天啊,难以置信。我想告诉你,这里还有其他飞船。他们被安排在火山口的另一边。他们在月球上。他们在监视我们……”这时,电信信号突然停止了。阿姆斯特朗看到了什么?
●1968 65438+2月21日,美国在肯尼迪航天中心向月球发射了第一艘探测飞船。飞船进入月球轨道后,航天员在100公里高度用望远镜相机拍摄了第一张月球背面照片。许多年后,人们在研究这些照片时,意外发现陨石坑中有一个巨大的圆形物体。它非常有规律,不像一个自然的东西,看起来像是在降落或起飞。
●自阿波罗8号以来,10、11、16和17都曾在月球上目击或拍摄到不明飞行物。甚至早在1966年,美国月球轨道器2号。