天文 月亮和月份

 

月球,俗称月亮,古称太阴,是指环绕地球运行的一颗卫星。它是地球唯一的一颗卫星和离地球最近的天体,与地球之间的...





球,俗称月亮,古称太阴,是指环绕地球运行的一颗卫星。它是地球唯一的一颗卫星和离地球最近的天体,与地球之间的平均距离是384,400千米,是太阳系中第五大的卫星。月球的年龄大约有46亿年。月球与地球一样有壳、幔、核等分层结构。月球的直径是地球的四分之一,质量是地球的1/81。月球是唯一一个人类曾经登陆过的天体。1969年尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林成为最先登陆月球的人类。1969年9月美国“阿波罗11号”宇宙飞船返回地球,美国“阿波罗”登月计划至阿波罗17号结束。

概况

月球在太阳系中是地球唯一的天然卫星。在太阳系里,除水星和金星外,其他行星都是天然卫星,有壳、幔、核等分层结构。



最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里,是地球的3/11。体积只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。
数据

恒星月27.321 661 相对于背景恒星

朔望月29.530 588 相对于太阳(月相)

平均轨道半径384,403千米

平均月地距离384400 千米

赤道直径 3,476.2 千米

两极直径 3,472.0 千米

轨道与黄道的平均倾角 4°

月球赤道与黄道的平均倾角 1°

表面面积 3.79×10⁷平方千米

体积2.199×10¹⁰ 立方千米

质量 7.349×10²² 千克

赤道重力加速度1.622 m/s²(地球的1/6)

满月时视星等-12.74
公转

月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道,也不平行于黄道面,而且空间位置不断变化。周期173日。月球轨道(白道)对地球轨道(黄道)的平均倾角为5°09′。但是现在知道月球平均每年以4cm的速度逐渐与地球离去。

自转

仰望夜空,我们以为能够对月球的“芳容”一览无余,可事实上我们看到的却只是月球的正面,也就是月球朝向地球的一面。至于月球的背面,一直都没有揭开她的神秘面纱。

月球在绕地球公转的同时进行自转,周期27.32166日,正好是一个恒星月,所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”,几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。

由于地球和月球之间产生的潮汐力,使得月球的自转速度有将减缓,这也使得月球总是以同一面朝向地球。在月球的背面,有18%因为天秤动而能够看见,至余其他部分,都是人类未知的神秘领域。

月球的背面和正面有着明显的差异,正面有许多巨大的“月海”,而背面经常受到撞击,陨石坑密布。目前人类还无法全方位地观察月球背面,只能通过绕月航天器进行初步的探索。关于月球背面的疑点还有很多,比如国外的探测器曾在月亮背面发现类似金字塔的建筑物,还发现月球山岩壁上的“人工改造”痕迹等。因此有人猜测,月球背面还有可能存在未知的生命。至于事实是怎样的,还等待着科学家们的研究探索。
月相

每天随着月亮在星空中自西向东地移动一大段距离,它的形状也在不断地变化着。这就是月亮位相变化,叫做月相。“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,这里的圆缺就是指“月相变化”:在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。

由于月球本身不发光,在太阳光照射下,向着太阳的半个球面是亮区,另半个球面是暗区(被自己挡住的)。随着月亮相对于地球和太阳的位置变化,就使它被太阳照亮的一面有时对向地球,有时背向地球;有时对向地球的月亮部分大一些,有时小一些,这样就出现了不同的月相。可以简单的归纳为两条:1、月球不发光,不透明。2、与月、地、日三者的相对位置有关。

月相变化的顺序是:新月——娥眉月——上弦月——凸月——满月 ——凸月——下弦月——娥眉月——新月,就这样循环,月相变化是周期性的,周期大约是一个月。
古人测算长距离不是用米数或英里数,而是用行走所花的时间。例如,一条遥远的河流或山脉可能是“步行两天”远,或者可能近的足以“日落前”到达。通过观察太阳在天空的移动以及阳光投影的长度,人们就可以粗略地知道还剩多少日光。计算满月会派得上用场。想象一下,古人看到水果尚未成熟,他们可能决定要等到月亮在它的周期达到一定时刻再回来。他们甚至可能已经知道,每一个季节持续大约3个满月,这给了他们一个粗略的方法测算一年。

后来人们发现,如果他们停止使用自己的手指,代之以其他一些辅助记忆手段,他们可以数过十。有些人是在树上刻上痕迹,有些人则是在洞穴壁上涂上点或在细绳上打结。他们很快发现,月亮大约需要30天完成一个周期--------我们现在称之为一个月的时间长度。古人还发现一年有12个月。用乘法他们测算出一年的天数为:30×12=360天。答案当然是错误的,但对于石器时代的人来说已经是足够精确了。正如我们在下一页就会发现的,直到人们开始利用太阳和星星来测算年度,才得到准确的答案。

一个月大体上是月球环绕地球一圈的时间长度。我们看到月亮在一个月当中改变形状,是因为它相对于太阳和地球的位置在不断的改变,使我们看到它不同面积的被阳光照射的一侧和黑暗的一侧。月球要花27.3天环绕地球正好一圈,这就是所谓的恒星月。但两个朔月或两个满月之间的时间(即一个朔月)稍长,有29.5天。差异的原因是,在月亮围绕地球运行的同时,地球也在围绕太阳运行。对于每一月,在月亮从朔月再次变为朔月之前,月球的运行必须比一个整圈几乎多两天。
成因

在46亿年前,地球正在孕育当中,地球上的生命更没有诞生。太阳系还处于混沌初开的太阳星云阶段。在年轻太阳的周围,庞大的气体尘埃星云中,尘埃与块状岩石不断的凝聚、碰撞、吸积,星云中的部分物质开始生成为环绕太阳的行星和卫星系统。一般月球的成因分为:分裂说,俘虏说,同源说,碰撞说几种。



月球起源的最早解释便是“分裂说”。1898年,天文学家乔治·达尔文就在自己的天文学著作中指出:月球本身是地球的一部分,只是因为地球初始的运转速度太快,将地球上的一部分物质抛了出去,从而形成了现在的月球。不过,这种说法很快被打破了,因为从太空飞船带回的月球岩石样本来看,月球上的物质与地球上的物质差别太大了。

“俘获说”做出一个假设:月球本身是一颗小行星,当她“路过”地球附近时,被地球的引力所俘获,于是变成了地球的卫星。不过也有天文学家认为,月球本身的体积并不小,地球恐怕没有那么大的力量将它俘获。

“同源说”则认为,月球和地球一样,都曾是太阳系中的星云,在长期的吸积和旋转过程中,逐渐形成了星体。只不过地球的旋转速度要快一些,所以变成了“哥哥”,其实它们拥有同样的起源。可是,从“阿波罗12号”带回的岩石样本来看,月球比地球古老得多。

最后的“碰撞说”是现在大众比较认可的说法:在太阳系的演化初期,地球还只是由“星子”吸积而成的天体,在一次偶然的机会中,另一个小的天体快速撞向地球,使地轴倾斜,也使得小天体被撞击破裂,并且携带着大量粉碎的尘埃飞离地球。这些尘埃主要由碰撞体的幔组成,也有少数地球上的物质,它们并没有完全脱离地球的引力控制,而是逐渐吸积结合起来,形成了最初的月球形态。

地形

我们用肉眼望向月亮时,可以看到月球表面那些暗黑色的斑块,它们其实是月球表面上比较低洼的平原,早期天文学家在观察月球时,以为发暗的地区都有海水覆盖,因此把它们称为“海”。。而亮区是高地,被称为月陆。

目前,月球上已发现的月海有22个,大约占月球总面积的25%,它们大多分布在面向地球的正面,而月球背面仅有三个小面积的月海。虽然月海叫作“海”,可是却没有一滴水,它们是月球上低洼的大平原,其“海面”要比月陆低得多,比如澄海和静海比月陆低1700米左右,湿海比月陆低5200米左右,而雨海的最深处要比月陆低6000多米。著名的还有云海、湿海、静海等。

而明亮的部分是山脉,那里层峦叠嶂,山脉纵横,到处都是星罗棋布的环形山,即月坑,这是一种环形隆起的低洼形。月球上直径大于1000米的环形山多达33 000多个,其直径都超过了1千米。它们都是为著名的科学家、艺术家、探险家或者是宇航员的名字来命名的,以此来纪念他们在自己领域里做出的巨大贡献,例如最深的山是牛顿环形山,深达8788米。

除了环形山,月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现,别有一番风光。其中最著名的便是位于月球北部的“亚平宁山脉”。它的长度大约有1000千米,有的山峰达到了5500米以上,比中国青藏高原的平均高度还要高出1000米。不过,地球上的山脉都是由于地球内部活动形成的,而月球内部并没有活动,所以月球上的山脉也有可能也和环形山一样,是由于陨星撞击形成的。

如此壮观的月海是如何形成的呢?大多数天文学家都认为,那是小天体撞击月球表面时留下的“伤痕”。当小天体撞击月球时,月壳会被撞破,月幔将流出,而玄武岩的岩浆覆盖了低地,便形成了月海。



月球地形图
——END——


投稿邮箱:ssxmta@126.com

本期编辑:凯舒


    关注 同安第一实验小学


微信扫一扫关注公众号

0 个评论

要回复文章请先登录注册