關(guān)于月球的問題
我們?cè)诘厍蛏峡丛虑蚴窍蛏峡吹模谠虑蚩吹厍蚴窍蛳驴吹氖菃幔吭诘厍蛏蠟槭裁礇]有可以向下看的星球?呵呵,我抄知道你為什么問這個(gè)問題,如果月球小的10分鐘我們就能繞它走一圈你的問題也許是很有意義的。因?yàn)槟憧梢栽诒睒O點(diǎn)看到赤道。但是實(shí)際上無(wú)論地球或者月球,你都得仰著頭看為什么,因?yàn)樵虑蚝偷厍虼蟮侥銢Q不出它們是球體,好像以為他們是平面,所以,你不可能向下看到其他的星球。
不是,因?yàn)槲覀兿蛳驴粗荒芸吹降?不能看到別的星球.在月球向上看是太陽(yáng)
什么
看下面就會(huì)看到地球
月球俗稱月亮,也稱太陰。月球就是最明顯的天然衛(wèi)星的例子。在太陽(yáng)系里,除水星和金星外,其他行星都是天然衛(wèi)星。月球的年齡大約也是46億年,它與地球形影相隨,關(guān)系密切。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60-65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度,很可能是熔融狀態(tài)的。月球直徑約3476公里,是地球的3/11。體積只有地球的1/49,質(zhì)量約7350億億噸,相當(dāng)于地球質(zhì)量的1/81,月面的重力差不多相當(dāng)于地球重力的1/6。 月球上面有陰暗的部分和明亮的區(qū)域。早期的天文學(xué)家在觀察月球時(shí),以為發(fā)暗的地區(qū)都有海水覆蓋,因此把它們稱為“海 ”。著名的有云海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈,那里層巒疊嶂,山脈縱橫,到處都是星羅棋布的環(huán)形山。位于南極附近的貝利環(huán)形山直徑295公里,可以把整個(gè)海南島裝進(jìn)去。最深的山是牛頓環(huán)形山,深達(dá)8788米。除了環(huán)形山,月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現(xiàn),別有一番風(fēng)光。 月球的正面永遠(yuǎn)向著地球。另外一面,除了在月面邊沿附近的區(qū)域因天秤動(dòng)而中間可見以外,月球的背面絕大部分不能從地球看見。在沒有探測(cè)器的年代,月球的背面一直是個(gè)未知的世界。 月球背面的一大特色是它幾乎沒有月海這種較暗的月面特征。而當(dāng)探測(cè)器運(yùn)行至月球背面時(shí),它將無(wú)法與地球直接通訊。 月球約一個(gè)農(nóng)歷月繞地球運(yùn)行一周,而每小時(shí)相對(duì)背景星空移動(dòng)半度,即與月面的視直徑相若。與其他衛(wèi)星不同,月球的軌道平面較接近黃道面,而不是在地球的赤道面附近。 相對(duì)于背景星空,月球圍繞地球運(yùn)行(月球公轉(zhuǎn))一周所需時(shí)間稱為一個(gè)恒星月;而新月與下一個(gè)新月(或兩個(gè)相同月相之間)所需的時(shí)間稱為一個(gè)朔望月。朔望月較恒星月長(zhǎng)是因?yàn)榈厍蛟谠虑蜻\(yùn)行期間,本身也在繞日的軌道上前進(jìn)了一段距離。 因?yàn)樵虑虻淖赞D(zhuǎn)周期和它的公轉(zhuǎn)周期是完全一樣的,我們只能看見月球永遠(yuǎn)用同一面向著地球。自月球形成早期,月球便一直受到一個(gè)力矩的影響引致自轉(zhuǎn)速度減慢,這個(gè)過程稱為潮汐鎖定。亦因此,部分地球自轉(zhuǎn)的角動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)樵虑蚶@地公轉(zhuǎn)的角動(dòng)量,其結(jié)果是月球以每年約38毫米的速度遠(yuǎn)離地球。同時(shí)地球的自轉(zhuǎn)越來(lái)越慢,一天的長(zhǎng)度每年變長(zhǎng)15微秒。 月球?qū)Φ厍蛩┑囊κ浅毕F(xiàn)象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道,所謂的同步自轉(zhuǎn)并非嚴(yán)格。由于月球軌道為橢圓形,當(dāng)月球處于近日點(diǎn)時(shí),它的自轉(zhuǎn)速度便追不上公轉(zhuǎn)速度,因此我們可見月面東部達(dá)東經(jīng)98度的地區(qū),相反,當(dāng)月處于遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí),自轉(zhuǎn)速度比公轉(zhuǎn)速度快,因此我們可見月面西部達(dá)西經(jīng)98度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為天秤動(dòng)。又由于月球軌道傾斜于地球赤道,因此月球在星空中移動(dòng)時(shí),極區(qū)會(huì)作約7度的晃動(dòng),這種現(xiàn)象稱為天秤動(dòng)。再者,由于月球距離地球只有60地球半徑之遙,若觀測(cè)者從月出觀測(cè)至月落,觀測(cè)點(diǎn)便有了一個(gè)地球直徑的位移,可多見月面經(jīng)度1度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為天秤動(dòng)。 嚴(yán)格來(lái)說(shuō),地球與月球圍繞共同質(zhì)心運(yùn)轉(zhuǎn),共同質(zhì)心距地心4700千米(即地球半徑的2/3處)。由于共同質(zhì)心在地球表面以下,地球圍繞共同質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)好像是在“晃動(dòng)”一般。從地球北極上空觀看,地球和月球均以迎時(shí)針方向自轉(zhuǎn);而且月球也是以迎時(shí)針繞地運(yùn)行;甚至地球也是以迎時(shí)針繞日公轉(zhuǎn)的。 很多人不明白為甚么月球軌道傾角和月球自轉(zhuǎn)軸傾角的數(shù)值會(huì)有這么大的變化。其實(shí),軌道傾角是相對(duì)于中心天體(即地球)而言的,而自轉(zhuǎn)軸傾角則相對(duì)于衛(wèi)星(即月球)本身的軌道面。在這個(gè)定義習(xí)慣很適合一般情況(例如人造衛(wèi)星的軌道)而且是數(shù)值相當(dāng)固定的,但月球卻非如此。 月球的軌道平面(白道面)與黃道面(地球的公轉(zhuǎn)軌道平面)保持著5.145 396°的夾角,而月球自轉(zhuǎn)軸則與黃道面的法線成1.5424°的夾角。因?yàn)榈厍虿⒎峭昝狼蛐危窃诔嗟垒^為隆起,因此白道面在不斷進(jìn)動(dòng)(即與黃道的交點(diǎn)在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)),每6793.5天(18.5966年)完成一周。期間,白道面相對(duì)于地球赤道面(地球赤道面以23.45°傾斜于黃道面)的夾角會(huì)由28.60°(即23.45°+ 5.15°) 至18.30°(即23.45°- 5.15°)之間變化。同樣地,月球自轉(zhuǎn)軸與白道面的夾角亦會(huì)介乎6.69°(即5.15° + 1.54°)及3.60°(即5.15° - 1.54°)。月球軌道這些變化又會(huì)反過來(lái)影響地球自轉(zhuǎn)軸的傾角,使它出現(xiàn)±0.002 56°的擺動(dòng),稱為章動(dòng)。 白道面與黃道面的兩個(gè)交點(diǎn)稱為月交點(diǎn)--其中升交點(diǎn)(北點(diǎn))指月球通過該點(diǎn)往黃道面以北;降交點(diǎn)(南點(diǎn))則指月球通過該點(diǎn)往黃道以南。當(dāng)新月剛好在月交點(diǎn)上時(shí),便會(huì)發(fā)生日食;而當(dāng)滿月剛好在月交點(diǎn)上時(shí),便會(huì)發(fā)生月食。月球地形 月面的地形主要有: 環(huán)形山 這個(gè)名字是伽利略起的。它是月面的顯著特征,幾乎布滿了整個(gè)月面。 最大的環(huán)形山是南極附近的貝利環(huán)形山,直徑295千米,比海南島還大一點(diǎn)。小的環(huán)形山甚至可能是一個(gè)幾十厘米的坑洞。直徑不小于1000米的大約有33000個(gè)。占月面表面積的 7-10%。 有個(gè)日本學(xué)者1969年提出一個(gè)環(huán)形山分類法,分為克拉維型(古老的環(huán)形山,一般都面目全非,有的還山中有山)哥白尼型(年輕的環(huán)形山,常有“輻射紋”,內(nèi)壁一般帶有同心圓狀的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(環(huán)壁較低,可能從哥白尼型演變而來(lái) )碗型和酒窩型(小型環(huán)形山,有的直徑不到一米)。 月海 肉眼所見月面上的陰暗部分實(shí)際上是月面上的廣闊平原。由于歷史上的原因,這個(gè)名不副實(shí)的名稱保留到了現(xiàn)在。 已確定的月海有22個(gè),此外還有些地形稱為“月海”或“類月海”的。公認(rèn)的22個(gè)絕大多數(shù)分布在月球正面。背面有3個(gè),4個(gè)在邊緣地區(qū)。在正面的月海面積略大于50%,其中最大的“風(fēng)暴洋” 面積約五百萬(wàn)平方公里,差不多九個(gè)法國(guó)的面積總和。 大多數(shù)月海大致呈圓形,橢圓形,且四周多為一些山脈封閉住,但也有一些海是連成一片的。除了“海”以外,還有五個(gè)地形與之類似的“湖”——夢(mèng)湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖,但有的湖比海還大,比如夢(mèng)湖面積7萬(wàn)平方千米,比汽海等還大得多。 月海伸向陸地的部分稱為“灣”和“沼”,都分布在正面。灣有五個(gè):露灣、暑灣、中央灣、虹灣、眉月灣;沼有腐沼、疫沼、夢(mèng)沼三個(gè),其實(shí)沼和灣沒什么區(qū)別。 月海的地勢(shì)一般較低,類似地球上的盆地,月海比月球平均水準(zhǔn)面低1-2千米,個(gè)別最低的海如雨海的東南部甚至比周圍低6000米。月面的返照率(一種量度反射太陽(yáng)光本領(lǐng)的物理量)也比較低,因而看起來(lái)現(xiàn)得較黑。 月陸和山脈 月面上高出月海的地區(qū)稱為月陸,它一般比月海水準(zhǔn)面高2-3千米,由于它返照率高,因而看來(lái)比較明亮。在月球正面,月陸的面積大致與月海相等但在月球背面,月陸的面積要比月海大得多。從同位素測(cè)定知道月陸比月海古老得多,是月球上最古老的地形特征。 在月球上,除了犬牙交差的眾多環(huán)形山外,也存在著一些與地球上相似的山脈。月球上的山脈常借用地球上的山脈名,如阿爾卑斯山脈,高加索山脈等等,其中最長(zhǎng)的山脈為亞平寧山脈,綿延1000千米,但高度不過比月海水準(zhǔn)面高三、四千米。山脈上也有些峻嶺山峰,過去對(duì)它們的高度估計(jì)偏高。現(xiàn)在認(rèn)為大多數(shù)山峰高度與地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南極附近)也不過9000米和8000米。 月面上6000米以上的山峰有6個(gè),5000-6000米20個(gè),4000-5000米則有80個(gè),1000米以 上的有200個(gè)。 月球上的山脈有一普遍特征:兩邊的坡度很不對(duì)稱,向海的一邊坡度甚大,有時(shí) 為斷崖狀,另一側(cè)則相當(dāng)平緩。 除了山脈和山群外,月面上還有四座長(zhǎng)達(dá)數(shù)百千米的峭壁懸崖。其中三座突出在 月海中,這種峭壁也稱“月塹”。 月面輻射紋 月面上還有一個(gè)主要特征是一些較“年輕”的環(huán)形山常帶有美 麗的“輻射紋”,這是一種以環(huán)形山為輻射點(diǎn)的向四面八方延伸的亮帶,它幾乎以筆直的方向穿過山系、月海和環(huán)形山。 輻射文長(zhǎng)度和亮度不一,最引人注目的是第谷環(huán)形山的輻射紋,最長(zhǎng)的一條長(zhǎng)1800千米,滿月時(shí)尤為壯觀。其次,哥白尼和開普勒兩個(gè)環(huán)形山也有相當(dāng)美麗的輻射 紋。據(jù)統(tǒng)計(jì),具有輻射紋的環(huán)形山有50個(gè)。 形成輻射紋的原因至今未有定論。實(shí)質(zhì)上,它與環(huán)形山的形成理論密切聯(lián)系。現(xiàn) 在許多人都傾向于隕星撞擊說(shuō),認(rèn)為在沒有大氣和引力很小的月球上,隕星撞擊可能使高溫碎塊飛得很遠(yuǎn)。而另外一些科學(xué)家認(rèn)為不能排除火山的作用,火山爆發(fā)時(shí)的噴 射也有可能形成四處飛散的輻射形狀。 月谷(月隙) 地球上有著許多著名的裂谷,如東非大裂谷。月面上也有這種 構(gòu)造----那些看來(lái)彎彎曲曲的黑色大裂縫即是月谷,它們有的綿延幾百到上千千米,寬度從幾千米到幾十千米不等。 那些較寬的月谷大多出現(xiàn)在月陸上較平坦的地區(qū),而那些較窄、較小的月谷(有時(shí)又稱為月溪)則到處都有。最著名的月谷是在柏拉圖環(huán)形山的東南連結(jié)雨海和冷海 的阿爾卑斯大月谷,它把月面上的阿爾卑斯山攔腰截?cái)啵苁菈延^。從太空拍得的照片估計(jì),它長(zhǎng)達(dá)130千米,寬10-12千米。 看不到月球背面的原因 月球總以一個(gè)面對(duì)著地球。是因?yàn)樵虑虻淖詡骱凸D(zhuǎn)周期是相同的。 (同步自轉(zhuǎn),27.32166日) 要理解這一現(xiàn)象,你可以做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。畫一個(gè)圓,標(biāo)出正東西南北方向。你站在圓心(代表地球),再找一個(gè)朋友,站在圓上,讓他面部朝前(即不扭動(dòng)脖子),沿著圓逆時(shí)針挪動(dòng),要求他在沿著圓挪動(dòng)的時(shí)候,保持面部始終朝向圓心,也就是你。那么這樣一個(gè)過程就基本模擬了月亮饒地球轉(zhuǎn)動(dòng)的過程。 很明顯,在這樣一個(gè)過程中,你的朋友始終是一個(gè)面(前面)面向你。下面理解為什么在這樣一個(gè)過程中,公轉(zhuǎn)周期等于自轉(zhuǎn)周期。 你的朋友從你的正北方出發(fā),繞著你轉(zhuǎn)動(dòng),再一次出現(xiàn)在正北方的時(shí)候,他就完成了一個(gè)公轉(zhuǎn)周期。(類似于月亮饒地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間。) 下面看看他的自轉(zhuǎn)時(shí)間是多少。我們不妨還設(shè)定當(dāng)你的朋友在你的正北位置,面部朝向正南時(shí)的姿態(tài)為初始姿態(tài)。然后我們就可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)你的朋友逆時(shí)針挪動(dòng)到你的正西方位置時(shí),他的自轉(zhuǎn)姿態(tài)就發(fā)生了逆時(shí)針90度的旋轉(zhuǎn)。(如果你的朋友在過程中不“自轉(zhuǎn)”的話,那么當(dāng)他在此位置時(shí),他面向的不是你,而仍然是朝向正南方向.而實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)你的朋友在此位置卻是朝向正東方向,所以他相對(duì)與初始位置逆時(shí)針繞自己旋轉(zhuǎn)了90度。) 類似地,當(dāng)他走到你的正南方向時(shí),他相對(duì)于初始姿態(tài)自傳了180度。當(dāng)他走到你的正東方向時(shí),他相對(duì)于初始姿態(tài)自傳了270度。當(dāng)他再次走到你的正北方向時(shí),他相對(duì)于初始姿態(tài)自傳了360度。也就是說(shuō)他完成了一個(gè)自轉(zhuǎn)周期。 因?yàn)橥瓿梢粋€(gè)公轉(zhuǎn)過程就剛好完成了一個(gè)自轉(zhuǎn)過程,所以從時(shí)間上來(lái)看,這個(gè)自轉(zhuǎn)周期就等于公轉(zhuǎn)周期。因?yàn)樵谡麄€(gè)過程中,你的朋友總是以身體面部朝向你,也就是說(shuō),月亮總是以一個(gè)面朝向地球。月球成因 一、分裂說(shuō)。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(yáng)系中的潮汐和類似效應(yīng)》一文中指出,月球本來(lái)是地球的一部分,后來(lái)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(duì)。他們認(rèn)為,以地球的自轉(zhuǎn)速度是無(wú)法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說(shuō),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。可是通過對(duì)“阿波羅12號(hào)”飛船從月球上帶回來(lái)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)。 二、俘獲說(shuō)。這種假設(shè)認(rèn)為,月球本來(lái)只是太陽(yáng)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(shuō)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(lái)越多,最終形成了月球。但也有人指出,向月球這樣大的星球,地球恐怕沒有那麼大的力量能將它俘獲。 三、同源說(shuō)。這一假設(shè)認(rèn)為,地球和月球都是太陽(yáng)系中浮動(dòng)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(duì)“阿波羅12號(hào)”飛船從月球上帶回來(lái)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。 四、大碰撞說(shuō)。這是近年來(lái)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(huì)上,美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)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(yáng)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(zhǎng)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(huì)就很大。一次偶然的機(jī)會(huì),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(dòng)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(lái),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。球體成分及可利用資源 45億年前,月球表面仍然是液體巖漿海洋。科學(xué)家認(rèn)為組成月球的礦物克里普礦物(KREEP) 展現(xiàn)了巖漿海洋留下的化學(xué)線索。KREEP實(shí)際上是科學(xué)家稱為“不兼容元素”的合成物--那些無(wú)法進(jìn)入晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)被留下,并浮到巖漿的表面。對(duì)研究人員來(lái)說(shuō),KREEP是個(gè)方便的線索,來(lái)明了月殼的火山運(yùn)動(dòng)歷史,并可推測(cè)彗星或其他天體撞擊的頻率和時(shí)間。 月殼由多種主要元素組成,包括:鈾、釷、鉀、氧、硅、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁 及氫。當(dāng)受到宇宙射線轟擊時(shí),每種元素會(huì)發(fā)射特定的伽瑪輻射。有些元素,例如:鈾、釷和鉀,本身已具放射性,因此能自行發(fā)射伽瑪射線。但無(wú)論成因?yàn)楹危糠N元素發(fā)出的伽瑪射線均不相同,每種均有獨(dú)特的譜線特征,而且可用光譜儀測(cè)量。 直至現(xiàn)在,人類仍未對(duì)月球元素的豐度作出面性的測(cè)量。現(xiàn)時(shí)太空船的測(cè)量只限于月面一部分。月球有豐富的礦藏,據(jù)介紹,月球上稀有金屬的儲(chǔ)藏量比地球還多。月球上的巖石主要有三種類型,第一種是富含鐵、鈦的月海玄武巖;第二種是斜長(zhǎng)巖,富含鉀、稀土和磷等,主要分布在月球高地;第三種主要是由0.1~1毫米的巖屑顆粒組成的角礫巖。月球巖石中含有地球中全部元素和60種左右的礦物,其中6種礦物是地球沒有的。 科學(xué)家指出,要開發(fā)月球必須對(duì)月球進(jìn)行全面的探測(cè),了解月球的資源,并逐步對(duì)資源進(jìn)行開發(fā)。月球的礦產(chǎn)資源極為豐富,地球上最常見的17種元素,在月球上比比皆是。以鐵為例,僅月面表層5厘米厚的沙土就含有上億噸鐵,而整個(gè)月球表面平均有10米厚的沙土。月球表層的鐵不僅異常豐富,而且便于開采和冶煉。據(jù)悉,月球上的鐵主要是氧化鐵,只要把氧和鐵分開就行;此外,科學(xué)家已研究出利用月球土壤和巖石制造水泥和玻璃的辦法。在月球表層,鋁的含量也十分豐富。 月球土壤中還含有豐富的氦3,利用氘和氦3進(jìn)行的氦聚變可作為核電站的能源,這種聚變不產(chǎn)生中子,安全無(wú)污染,是容易控制的核聚變,不僅可用于地面核電站,而且特別適合宇宙航行。據(jù)悉,月球土壤中氦3的含量估計(jì)為715000噸。從月球土壤中每提取一噸氦3,可得到6300噸氫、70噸氮和1600噸碳。從目前的分析看,由于月球的氦3蘊(yùn)藏量大,對(duì)于未來(lái)能源比較緊缺的地球來(lái)說(shuō),無(wú)疑是雪中送炭。許多航天大國(guó)已將獲取氦3作為開發(fā)月球的重要目標(biāo)之一。 月球表面分布著22個(gè)主要的月海,除東海、莫斯科海和智海位于月球的背面(背向地球的一面)外,其他19個(gè)月海都分布在月球的正面(面向地球的一面)。在這些月海中存在著大量的月海玄武巖,22個(gè)海中所填充的玄武巖體積約1010千米3,而月海玄武巖中蘊(yùn)藏著豐富的鈦、鐵等資源。若假設(shè)月海玄武巖中鈦鐵礦含量為8%,或者說(shuō)二氧化鈦含量為4.2%,則月海玄武巖中鈦鐵礦的總資源量約為1.3×1015~1.9×1015,盡管這種估算帶著很大的推測(cè)性與不確定性,但可以肯定的是月海玄武巖中豐富的鈦鐵礦是未來(lái)月球可供開發(fā)利用的最重要的礦產(chǎn)資源之一。 克里普巖是月球高地三大巖石類型之一,因富含鉀、稀土元素和磷而得名。克里普巖在月球上分布很廣泛。富含釷和鈾元素的風(fēng)爆洋區(qū)的克里普巖被后期月海玄武巖所覆蓋,克里普巖混合并形成高灶和鈾物質(zhì),其厚度估計(jì)有10~20千米。風(fēng)暴洋區(qū)克里普巖中的稀土元素總資源量約為225億至450億噸。克里普巖中所蘊(yùn)藏的豐富的釷、軸也是未來(lái)人類開發(fā)利用月球資源的重要礦產(chǎn)資源之一。 此外,月球還蘊(yùn)藏有豐富的鉻、鎳、鈉、鎂、硅、銅等金屬礦產(chǎn)資源,將為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展出貢獻(xiàn)。天秤動(dòng) 由于月球軌道為橢圓形,當(dāng)月球處于近日點(diǎn)時(shí),它的自轉(zhuǎn)速度便追不上公轉(zhuǎn)速度,因此我們可見月面東部達(dá)東經(jīng)98度的地區(qū),相反,當(dāng)月處于遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí),自轉(zhuǎn)速度比公轉(zhuǎn)速度快,因此我們可見月面西部達(dá)西經(jīng)98度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為經(jīng)天秤動(dòng)。月球的正面與背面 正面:
背面:http://hiphotos.baidu.com/eriol1987/pic/item/ddff85359fbaf71191ef3960.jpg月球火山分布在浩瀚的星空中,月球看起來(lái)總是如此平靜,那里也有火山么? 的確,月球上沒有類似夏威夷或圣.海侖那樣的火山。然而,它的表面卻被巨大的玄武熔巖(火山熔巖)層所覆蓋。 早期的天文學(xué)家認(rèn)為,月球表面的陰暗區(qū)是廣闊的海洋,因此,他們稱之為“mare”,這一詞在拉丁語(yǔ)中的意思就是“大海”,當(dāng)然這是錯(cuò)誤的,這些陰暗區(qū)其實(shí)是由玄武熔巖構(gòu)成的平原地帶。 除了玄武熔巖構(gòu)造,月球的陰暗區(qū),還存在其他火山特征。最突出的,例如蜿蜒的月面溝紋、黑色的沉積物、火山園頂和火山錐。不過,這些特征都不顯著,只是月球表面火山痕跡的一小部分。 與地球火山相比,月球火山可謂老態(tài)龍鐘。大部分月球火山的年齡在30-40億年之間;典型的陰暗區(qū)平原,年齡為35億年;最年輕的月球火山也有1億年的歷史。而在地質(zhì)年代中,地球火山屬于青年時(shí)期,一般年齡皆小于10萬(wàn)年。地球上最古老的巖層只有3.9億年的歷史,年齡最大的海底玄武巖僅有200萬(wàn)歲。年輕的地球火山仍然十分活躍,而月球卻沒有任何新近的火山和地質(zhì)活動(dòng)跡象,因此,天文學(xué)家稱月球是“熄滅了”的星球。 地球火山多呈鏈狀分布。例如安底斯山脈,火山鏈勾勒出一個(gè)巖石圈板塊的邊緣。夏威夷島上的山脈鏈,則顯示板塊活動(dòng)的熱區(qū)。月球上沒有板塊構(gòu)造的跡象。典型的月球火山多出現(xiàn)在巨大古老的沖擊坑底部。因此,大部分月球陰暗區(qū)都呈圓形外觀。沖擊盆地的邊緣往往環(huán)繞著山脈,包圍著陰暗區(qū)。 月球陰暗區(qū)主要出現(xiàn)在月球較遠(yuǎn)的一側(cè)。幾乎覆蓋了這一側(cè)的1/3面積。而在較遠(yuǎn)一側(cè),陰暗區(qū)的面積僅占2%。然而,較遠(yuǎn)一側(cè)的地勢(shì)相對(duì)更高,地殼也較厚。由此可見,控制月球火山作用的主要因素是地表高度和地殼厚度。 月球的地心引力僅為地球的1/6,這意味著月球火山熔巖的流動(dòng)阻力,較地球更小,熔巖行進(jìn)更為流暢。這就可以解釋,為什么月球陰暗區(qū)的表面大都平坦而光滑。同時(shí),流暢的熔巖流很容易擴(kuò)散開,因而形成巨大的玄武巖平原。此外,地心引力小,使得噴發(fā)出的火山灰碎片能夠落得更遠(yuǎn)。因此,月球火山的噴發(fā),只形成了寬闊平坦的熔巖平原,而非類似地球形態(tài)的火山錐。這也是月球上沒有發(fā)現(xiàn)大型火山的原因之一。 月球上沒溶解的水。月球陰暗區(qū)是完全干涸的。而水在地球熔巖中是最常見的氣體,是激起地球火山強(qiáng)烈噴發(fā)的重要因素之一。因此,科學(xué)家認(rèn)為缺乏水分,也對(duì)月球火山活動(dòng)產(chǎn)生巨大影響。具體的說(shuō),沒有水,月球火山的噴發(fā)就不會(huì)那么強(qiáng)烈,熔巖或許僅僅是平靜流暢地涌出地面。 為什么月球沒有磁場(chǎng)?早期的月球?qū)<冶硎荆虑虻拇艌?chǎng)很弱或根本沒有磁場(chǎng),而月巖的樣品顯示它們被很強(qiáng)的磁場(chǎng)磁化了。這對(duì)NASA的科學(xué)家們又是一次沖擊。因?yàn)樗麄円郧翱偸羌僭O(shè)月巖是沒有磁性的。這些科學(xué)家無(wú)法解釋這些強(qiáng)磁場(chǎng)的來(lái)源。 耗時(shí)三十年終于搞清月球磁場(chǎng)為什么消失 在對(duì)美國(guó)阿波羅號(hào)宇航員從月球上帶回的巖石的研究中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),月球周圍的磁場(chǎng)強(qiáng)度不及地球磁場(chǎng)強(qiáng)度的1/1000, 月球幾乎不存在磁場(chǎng)。但是,研究表明,月球曾經(jīng)有過磁場(chǎng)。后來(lái)不知道為什么竟神秘地消失了。宇宙天體都有磁場(chǎng),為什么偏偏月球幾乎沒有磁場(chǎng)呢?為了解開這個(gè)謎,美國(guó)科學(xué)家用了長(zhǎng)達(dá)三十年的時(shí)間。最新一期英國(guó)《自然》雜志向人們揭開了這個(gè)謎底。 月球磁場(chǎng)從其誕生之后的5—10億年開始,直至36-39億年期間,是有磁場(chǎng)的。但是,當(dāng)它出現(xiàn)了6—9億年之后,磁場(chǎng)卻突然消失了。地球的磁場(chǎng)起源于地球內(nèi)部的地核,科學(xué)家認(rèn)為,地核分為內(nèi)核和外核,內(nèi)核是固態(tài)的,外核是液態(tài)的。它的粘滯系數(shù)很小,能夠迅速流動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而產(chǎn)生磁場(chǎng)。也就是說(shuō),所有的行星其磁場(chǎng)都是通過感應(yīng)電流作用才產(chǎn)生的。 但是,對(duì)月球表面巖石的分析結(jié)果告訴人們,月球不存在可以產(chǎn)生感應(yīng)電流作用的內(nèi)核。相反,所有的證據(jù)告訴人們,月球的表面是一個(gè)已經(jīng)溶解的外殼,是由流動(dòng)的熔巖流體形成的“海”,后來(lái)因冷卻變成了現(xiàn)在這副模樣。最初,幾乎所有的天文學(xué)者都以為人類在月球上找到了海,其實(shí)月球上發(fā)暗的部分,正是熔巖流體冷卻形成的。那么,磁場(chǎng)到底是從哪里產(chǎn)生的呢?美國(guó)加利福尼亞大學(xué)地球行星系的思德克曼教授率領(lǐng)的物理學(xué)專家組針對(duì)這一專題進(jìn)行了三維模擬試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn),他們終于得出了結(jié)論。據(jù)該小組介紹:體輕且流動(dòng)的巖石,形成了熔巖的“海洋”,它們?cè)趶南旅嫫蛟虑虮砻娴臅r(shí)候,在其表面之下殘留了大量的類似釷和鈾一樣的重放射性元素。這些元素在崩潰時(shí)放出大量的熱,這些熱量就像電熱毯一樣,加熱了月球的內(nèi)核。被加熱的物質(zhì)與月球的表面形成對(duì)流,從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流作用。此時(shí),也就產(chǎn)生了月球磁場(chǎng)。但是,當(dāng)放射性元素崩潰超越一定時(shí)點(diǎn)時(shí),對(duì)流現(xiàn)象中止,于是感應(yīng)電流作用也隨之消失。正是由于這樣的變化,才最終導(dǎo)致月球磁場(chǎng)的消失。
呵呵,我知道你為什么問這個(gè)問題,如果月球小的10分鐘我們就能繞它走一圈你的問題也許是很有意義的。因?yàn)槟憧梢栽诒睒O點(diǎn)看到赤道。但是實(shí)際上無(wú)論地球或者月球,你都得仰著頭看為什么,因?yàn)樵虑蚝偷厍虼蟮侥銢Q不出它們是球體,好像以為他們是平面,所以,你不可能向下看到其他的星球。呵呵,像是天圓地方說(shuō)了哦!~
但是,對(duì)月球表面巖石的分析結(jié)果告訴人們,月球不存在可以產(chǎn)生感應(yīng)電流作用的內(nèi)核。相反,所有的證據(jù)告訴人們,月球的表面是一個(gè)已經(jīng)溶解的外殼,是由流動(dòng)的熔巖流體形成的“海”,后來(lái)因冷卻變成了現(xiàn)在這副模樣。最初,幾乎所有的天文學(xué)者都以為人類在月球上找到了海,其實(shí)月球上發(fā)暗的部分,正是熔巖流體冷卻形成的。那么,磁場(chǎng)到底是從哪里產(chǎn)生的呢?美國(guó)加利福尼亞大學(xué)地球行星系的思德克曼教授率領(lǐng)的物理學(xué)專家組針對(duì)這一專題進(jìn)行了三維模擬試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn),他們終于得出了結(jié)論。據(jù)該小組介紹:體輕且流動(dòng)的巖石,形成了熔巖的“海洋”,它們?cè)趶南旅嫫蛟虑虮砻娴臅r(shí)候,在其表面之下殘留了大量的類似釷和鈾一樣的重放射性元素。這些元素在崩潰時(shí)放出大量的熱,這些熱量就像電熱毯一樣,加熱了月球的內(nèi)核。被加熱的物質(zhì)與月球的表面形成對(duì)流,從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流作用。此時(shí),也就產(chǎn)生了月球磁場(chǎng)。但是,當(dāng)放射性元素崩潰超越一定時(shí)點(diǎn)時(shí),對(duì)流現(xiàn)象中止,于是感應(yīng)電流作用也隨之消失。正是由于這樣的變化,才最終導(dǎo)致月球磁場(chǎng)的消失。
水星的星體特性
水星是太陽(yáng)系內(nèi)與地球相似的4顆類地行星之一,有著與地球一樣的巖石個(gè)體。它是太陽(yáng)系中最小的行星,在赤道的半徑是2,439.7公里。水星甚至比一些巨大的天然衛(wèi)星,比如甘尼米德(木衛(wèi)三)和泰坦(土衛(wèi)六)還要小 ——雖然質(zhì)量較大。水星由大約70%的金屬和30%的硅酸鹽材料組成,水星的密度是5.427克/cm³,在太陽(yáng)系中是第二高的,僅次于地球的5.515克/cm³。如果不考慮重力壓縮對(duì)物質(zhì)密度的影響,水星物質(zhì)的密度將是最高的——未經(jīng)重力壓縮的水星物質(zhì)密度是5.3克/cm³,相較之下的地球物質(zhì)只有4.4克/cm³。
從水星的密度可以推測(cè)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)資料。地球的高密度,特別是核心的高密度是由重力壓縮所導(dǎo)致的。水星是如此的小,因此它的內(nèi)部不會(huì)被強(qiáng)力的擠壓。所以它要有如此高的密度,它的核心必然很大且含有許多的鐵。 水星表面平均溫度約452K,變化范圍從90-700K,是溫差最大的行星。白天太陽(yáng)光直射處溫度高達(dá)427℃,夜晚太陽(yáng)照不到時(shí),溫度降低到-173℃。可以比較一下地球,地球上的度溫變化只有11K(這里只是太陽(yáng)輻射能量,不考慮“季節(jié)”,“天氣”)。 水星的表面的日照比地球強(qiáng)8.9 倍,總共輻照度有9126.6W/㎡。
令人驚訝地是,在1992年所進(jìn)行的雷達(dá)觀察顯示,水星的北極有冰。一般相信這些冰存在于陽(yáng)光永無(wú)法照射到的環(huán)形山底部,由于彗星的撞擊或行星內(nèi)部的氣體冒出表面而積累的。由于沒有大氣調(diào)節(jié),這些地方的溫度一直維持在華氏零下280度(約合-173℃)左右。
水星的表面表現(xiàn)出巨大的急斜面,有些達(dá)到幾百千米長(zhǎng),三千米高。有些橫處于環(huán)形山的外環(huán)處,而另一些急斜面的面貌表明他們是受壓縮而形成的。據(jù)估計(jì),水星表面收縮了大約0.1%(或在星球半徑上遞減了大約1千米)!
水星表面受到無(wú)數(shù)次的隕石撞擊,到處坑洼。當(dāng)水星受到巨大的撞擊后,就會(huì)有盆地形成,周圍則由山脈圍繞。在盆地之外是撞擊噴出的物質(zhì),以及平坦的熔巖洪流平原。此外,水星在幾十億年的演變過程中,表面還形成許多褶皺、山脊和裂縫,彼此相互交錯(cuò)。
水星的環(huán)形山很類似月球。水星表面最顯著的的特征(只包括已經(jīng)被拍攝過的部分)之一是一個(gè)直徑達(dá)到1360km的沖擊性環(huán)形山:卡路里(Caloris)盆地,是水星上溫度最高的地區(qū)。如同月球的盆地,Caloris盆地很有可能形成于太陽(yáng)系早期的大碰撞中,那次碰撞大概同時(shí)造成了星球另一面正對(duì)盆地處奇特的地形。水星地形被標(biāo)記為多起伏的,原因是幾十億年前水星的核心冷卻收縮引起的外殼起皺。大多數(shù)的水星表面包括二個(gè)不同的年齡層;比較年輕的比較平,或許是因?yàn)槿軒r浸入了較早地形的結(jié)果。除此之外,水星有“顯著性”的“周期性膨脹”。
在地面上觀測(cè)水星,幾乎看不到它的細(xì)節(jié)。1973年11月3日,美國(guó)發(fā)射了水手10號(hào)宇宙飛船,對(duì)水星進(jìn)行飛近探測(cè)。它是人類第一個(gè)“訪問”水星的宇宙飛船。在它與水星三次相會(huì)的過程中,向地面發(fā)回了5000多張照片,為我們了解水星提供了珍貴的信息。在最后一次,它距水星表面僅372千米,拍攝了非常清晰的水星電視圖像。
水星表面大大小小的環(huán)形山星羅棋布,既有高山,也有平原,還有令人膽寒的懸崖峭壁。據(jù)統(tǒng)計(jì),水星上的環(huán)形山有上千個(gè),這些環(huán)形山比月亮上的環(huán)形山的坡度平緩些。 水星是太陽(yáng)系中密度第二高的行星,僅次于地球。據(jù)此,科學(xué)家們估計(jì)水星內(nèi)部必定存在一個(gè)超大的內(nèi)核,其內(nèi)核質(zhì)量甚至可以占到其總質(zhì)量的2/3,而相比之下,地球的內(nèi)核區(qū)質(zhì)量只占地球總質(zhì)量的1/3。美國(guó)華盛頓卡內(nèi)基研究院地磁學(xué)系主任,美國(guó)信使號(hào)水星探測(cè)器項(xiàng)目首席科學(xué)家西恩·所羅門(Sean Solomon)教授表示:科學(xué)界的觀點(diǎn)是認(rèn)為在太陽(yáng)系早期的狂暴撞擊時(shí)代,水星曾遭遇嚴(yán)重撞擊,導(dǎo)致其失去了密度較低的一部分外殼,因此留下了密度相對(duì)較大的部分。而此次信使號(hào)探測(cè)器的任務(wù)中有一項(xiàng)便是通過對(duì)水星進(jìn)行全地表化學(xué)成分分析來(lái)檢驗(yàn)這個(gè)理論。
水星含鐵的百分率超過任何其他已知的星系行星。這里有數(shù)個(gè)的理論被提出來(lái)說(shuō)明水星的高金屬性。
一個(gè)理論說(shuō)本來(lái)水星有一個(gè)和普通球粒狀隕石相似的金屬—硅酸鹽比率。那時(shí)它的質(zhì)量是我們觀測(cè)到質(zhì)量的大約2.25倍,但在早期太陽(yáng)系的歷史中的某個(gè)時(shí)間,一個(gè)星子/微星體撞掉了水星的1/6。影響是水星的地殼 和地幔失去了。類似的另外一個(gè)理論是一個(gè)用來(lái)解釋地球月亮的形成的,參見巨物影響理論。另一種說(shuō),水星可能在所謂太陽(yáng)星云早期的造型階段,在太陽(yáng)爆發(fā)出它的能量之前已經(jīng)穩(wěn)定。在這個(gè)理論中水星那時(shí)大約質(zhì)量是我們觀測(cè)到的兩倍;但因?yàn)樵阈鞘湛s,水星的溫度到達(dá)了大約2500-3500K之間;甚至高達(dá)10000K。許多的水星表面的巖石在這種溫度下蒸發(fā),形成巖石蒸汽,隨后,巖石蒸汽 被星際風(fēng)暴帶走第三個(gè)理論,類似第二個(gè),認(rèn)為水星的外殼層是被太陽(yáng)風(fēng)長(zhǎng)期侵蝕掉了的,
水星外貌如月,內(nèi)部卻很像地球,也分為殼、幔、核三層。水星的半徑為2439公里,是地球半徑的38.2%,18個(gè)水星合并起來(lái)才抵得上一個(gè)地球的大小。質(zhì)量為3.33×10²⁶克,為地球質(zhì)量的5.58%,平均密度為 5.433克/cm³,略低于地球的平均密度。在八大行星中,除地球外,水星的密度最大由此天文學(xué)家推測(cè)水星的外殼是由硅酸鹽構(gòu)成的,其中心有個(gè)比月球大得多的鐵質(zhì)內(nèi)核。這個(gè)核球的主要成分是鐵、鎳和硅酸鹽根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),水星應(yīng)含鐵兩萬(wàn)億億噸,按世界鋼的年產(chǎn)量(約8億噸)計(jì)算,可以開采2400億年。
地殼厚度100-300km
結(jié)皮厚度600km
核心半徑約1800km
這個(gè)行星有一個(gè)相對(duì)大的(即使是與地球相比)的鐵質(zhì)核;水星由大約70% 的金屬和30% 的硅酸鹽組成,以致密度較高。平均密度是5430kg/m³;略微地小于地球密度,卻比金星大。地球高密度產(chǎn)生的原因是地球的質(zhì)量壓縮了地球的體積。水星的質(zhì)量只有地球的5.5%——鐵核占據(jù)了 42% 的行星容積(地核只占17% )核的周圍是600km 厚的行星幔。水星的總重量約為30 000兆公噸。 水星有兩種地質(zhì)顯著不同的平原。在坑穴之間,起伏平緩、多丘陵的平原,是水星表面可見最古老的地區(qū),早于猛烈的火山口地形。這些埋藏著隕石坑的平原似乎已湮滅許多較早的隕石坑,并且缺乏直徑在30公里以下,以及更小的隕石坑。還不清楚它們是起源于火山還是撞擊,這些埋藏著隕石坑的平原大致是均勻的分布在整個(gè)行星的表面。
平坦的平原是廣泛的平坦區(qū)域,布滿了各種大大小小的凹陷,和月球的海非常的相似。值得注意的是,它們廣泛的環(huán)繞在卡洛里盆地的周圍。不同于月海,水星平坦的平原和埋藏著隕石坑的古老平原有著相同的反照率。盡管缺乏明確的火山特征,在地化的平臺(tái)和圓角、分裂的形狀都強(qiáng)烈的支持這些平原起源于火山。值得注意的是所有水星平坦平原的形成都比卡洛里盆地晚,比較在卡洛里噴發(fā)覆蓋物上可察覺的小隕石坑密度可見一斑卡洛里盆地的地板填滿了獨(dú)特的平原地質(zhì),破碎的山脊和粗略的多邊形碎裂。不清楚是撞擊誘導(dǎo)火山熔巖,還是撞擊造成大片的融化。
行星表面一個(gè)不尋常的特征是眾多的壓縮皺褶或峭壁,在平原表面交錯(cuò)著。隨著行星內(nèi)部的冷卻,它可能會(huì)略為收縮,并且表面開始變型,造成了這些特征。凹陷也在其它地形,像是坑穴和平滑的平原,頂部看見,顯示這些皺褶是在如今才形成的。水星的表面也會(huì)被太陽(yáng)扭曲 - 太陽(yáng)對(duì)水星的潮汐力比月球?qū)Φ厍虻膹?qiáng)17倍 在太陽(yáng)系的八大行星中,火星、金星、地球、木星、土星都有磁場(chǎng),但只有水星是太陽(yáng)系類地行星中除了地球之外唯一擁有顯著磁場(chǎng)的行星(不過盡管如此,它的磁場(chǎng)強(qiáng)度也僅有地球的1%不到)。對(duì)于一顆行星來(lái)說(shuō),磁場(chǎng)的有無(wú)絕非小事,就拿地球磁場(chǎng)來(lái)說(shuō),它構(gòu)成了地球上生命的保護(hù)傘,幫助抵擋有害的太陽(yáng)射線和其它宇宙射線,從而造就了生命的樂園。所羅門博士將地球磁場(chǎng)稱作“我們的輻射保護(hù)傘”,如果沒有地球磁場(chǎng),地球上的生命將很難出現(xiàn)和演化。
研究人員相信水星的磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)制和地球的相同,那就是其外核部位導(dǎo)電熔漿的流動(dòng)形成的“電機(jī)”模式。此次信使號(hào)探測(cè)器將精確測(cè)量水星磁場(chǎng)的分布,從而幫助科學(xué)家們檢驗(yàn)這一理論是否正確。
1973年11月,第一個(gè)也是到目前為止唯一的水星探測(cè)器發(fā)射成功,它的既定考察任務(wù)中,有一項(xiàng)就是探測(cè)水星究竟有沒有磁場(chǎng)。它就是美國(guó)的“水手10號(hào)”探測(cè)器。探測(cè)器曾經(jīng)3次從水星上空飛過,那是在1974年的3月29日和9月21日,以及1975年3月16日。
“水手10號(hào)”第一次飛越水星時(shí),距水星只有720多公里。探測(cè)器上的照相機(jī)在拍攝布滿環(huán)形山的水星地貌的同時(shí)磁強(qiáng)計(jì)意外地探測(cè)到水星似乎存在一個(gè)很弱的磁場(chǎng),而且可能是跟地球磁場(chǎng)那樣有著兩個(gè)磁極的偶極磁場(chǎng)。水星表面環(huán)形山和磁場(chǎng)的發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家很感興趣,因?yàn)檫@些都是前所未知的。但是,磁場(chǎng)的存在必須得到進(jìn)一步的證實(shí)這就要等待到“水手10號(hào)”與水星的另一次接近。
由于水手10號(hào)僅拍攝到水星表面的37%,所以人類對(duì)水星的了解還很少。“水手10號(hào)”探測(cè)器的飛行軌道是這樣安排的:在到達(dá)水星區(qū)域時(shí),它每176天繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈。我們知道,水星每88天繞太陽(yáng)一周,也就是說(shuō),水星每繞太陽(yáng)兩圈,“水手10號(hào)”來(lái)到水星附近一次,飛越水星并進(jìn)行探測(cè)。
“水手10號(hào)”第二次飛越水星時(shí),距表面最近時(shí)在48000公里左右,對(duì)水星磁場(chǎng)沒有發(fā)現(xiàn)什么新的情況。為了取得包括磁場(chǎng)在內(nèi)的更加精確的觀測(cè)資料,科學(xué)家們對(duì)探測(cè)器的軌道作了校準(zhǔn),使它第三次飛越水星時(shí),離表面只有327公里,而且更接近水星北極。觀測(cè)結(jié)果是十分令人鼓舞的:水星確實(shí)有一個(gè)偶極磁場(chǎng)。從最初發(fā)現(xiàn)到完全證實(shí)剛好是一年時(shí)間。
水星的偶極磁場(chǎng)與地球的很相像,極性也相同,即水星磁場(chǎng)的南極在水星的北半球,其北極在南半球。
水星表面有100多個(gè)具有放射條紋的坑穴還有大量斷崖,有的長(zhǎng)達(dá)數(shù)百千米。水星的密度與地球接近,并有一全球性的磁場(chǎng)水星磁場(chǎng)的發(fā)現(xiàn),表示水星內(nèi)部可能是一個(gè)高溫液態(tài)的金屬核這個(gè)既重又大的鐵鎳內(nèi)核直徑超過水星直徑的1/3,有整個(gè)月球那么大水星磁場(chǎng)強(qiáng)度只有地球的1%,磁力線的分布圖形簡(jiǎn)直就是地球磁場(chǎng)按比例的縮影。 水星上有極稀薄的大氣,大氣壓小于2×10百帕大氣中含有氦、氫、氧、碳、氬、氖、氙等元素。由于大氣非常稀薄,水星的表面白天和夜晚的溫度相差很大,實(shí)際上水星大氣中的氣體分子與水星表面相撞的頻密程度比它們之間互相相撞要高。出于這些原因,水星應(yīng)被視為是沒有大氣的。
水星的大氣非常少,主要成份為氦(42%)、汽化鈉(42%)和氧(15%),而且在白天氣溫非常高,平均地表溫度為179℃,最高為427℃,最低為零下173℃,因此水星上看來(lái)不可能存在水;但1991年科學(xué)家在水星的北極發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不同尋常的亮點(diǎn),造成這個(gè)亮點(diǎn)的可能是在地表或地下的冰。水星上真的有可能存在冰嗎?由于水星的軌道比較特殊,在它的北極,太陽(yáng)始終只在地平線上徘徊。在一些隕石坑內(nèi)部,可能由于永遠(yuǎn)見不到陽(yáng)光而使溫度降至零下161℃以下。這樣低的溫度就有可能凝固從行星內(nèi)部釋放出來(lái)的氣體,或積存從太空來(lái)的冰。
在太陽(yáng)的強(qiáng)烈輻射轟擊下,水星大氣被向后壓縮延伸開去,在背陽(yáng)處形成一個(gè)“尾巴”,就像一顆巨大的彗星。然而更詭異的一點(diǎn)是,水星事實(shí)上還在不斷的損失其大氣氣體成分。組成水星大氣的原子不斷的被遺失到太空之中,由于鉀或鈉原子在一個(gè)水星日(一個(gè)水星日——在其近日點(diǎn)一日時(shí)間的一半)上大約有3小時(shí)的平均 “壽命”。
因此,正如所羅門博士指出的那樣“你需要不斷的進(jìn)行補(bǔ)充方能維持大氣層的存在。”科學(xué)家們認(rèn)為水星的補(bǔ)充方式是捕獲太陽(yáng)輻射的粒子,以及被微型隕石撞擊后濺起的塵埃顆粒。散失的大氣不斷地被一些機(jī)制所替換,如被行星引力場(chǎng)俘獲的火山蒸汽以及兩極的冰冠的除氣作用。 在太陽(yáng)系的八大行星中,水星獲得了幾個(gè)最 的記錄:
離太陽(yáng)距離最近
水星和太陽(yáng)的平均距離為5790萬(wàn)公里,約為日地距離的0.387倍(0.387天文單位),比其它太陽(yáng)系的行星近,到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)過比水星更近太陽(yáng)的行星。
軌道速度最快
因?yàn)榫嚯x最近,所以受到太陽(yáng)的引力也最大,因此在它的軌道上比任何行星都跑得快,軌道速度為每秒48公里,比地球的軌道速度快18公里。這樣快的速度,只用15分鐘就能環(huán)繞地球一周。
表面溫差最大
因?yàn)闆]有大氣的調(diào)節(jié),距離太陽(yáng)又非常近,所以在太陽(yáng)的烘烤下,向陽(yáng)面的溫度最高時(shí)可達(dá)430℃,但背陽(yáng)面的夜間溫度可降到零下160℃,晝夜溫差近600℃,奪得行星表面溫差最大的冠軍,這真是一個(gè)處于火和冰之間的世界。
衛(wèi)星最少
太陽(yáng)系中發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的衛(wèi)星,總數(shù)超過60個(gè),但水星和金星是根本沒有衛(wèi)星的行星。
時(shí)間最快
水星年
地球每一年繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈, 而水星年是太陽(yáng)系中最短的年,它繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周只用88天,還不到地球上的3個(gè)月。這都是因?yàn)樗菄@太陽(yáng)高速飛奔的緣故,難怪代表水星的標(biāo)記和符號(hào)是根據(jù)希臘神話,把它比作腳穿飛鞋手持魔杖的使者。
水星日
在太陽(yáng)系的行星中,“水星年”時(shí)間最短,但水星日卻比別的行星更長(zhǎng),水星公轉(zhuǎn)一周是88天(以地球日為單位)而水星自轉(zhuǎn)一周是58.646天(地球日),地球每自轉(zhuǎn)一周就是一晝夜,而水星自轉(zhuǎn)三周才是一晝夜。水星上一晝夜的時(shí)間,相當(dāng)于地球上的176天。與此同時(shí),水星也正好公轉(zhuǎn)了兩周。因此人們說(shuō)水星上的一天等于兩年,地球人到了水星上多么不習(xí)慣。
距離地球最近的行星是金星,為何卻都趕著去探測(cè)火星?
我們知道隨著人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我們?cè)谏蟼€(gè)世紀(jì)七八十年代的時(shí)候就已經(jīng)開啟了宇宙探索模式。人類探索宇宙這是一個(gè)必然的現(xiàn)象,也是一個(gè)必然的行為,人類不將滿足于地球內(nèi)部,還滿足于其他星球。畢竟我們對(duì)于宇宙之外的其他星球,總是有一副探索好奇的精神,這樣的精神是刻在我們身體里面的。那么,距離地球最近的星球是金星,其中每個(gè)國(guó)家都需要去火星的原因是為什么?這其中的原因有以下幾點(diǎn)。
一、金星的自然環(huán)境不適合人類。
首先,第一點(diǎn)就是金星的自然環(huán)境是不適合人類在這上面登陸的,雖然說(shuō)金距離地球是非常的近很顯然,但是這樣的近還要考慮到其內(nèi)部的自然環(huán)境,因?yàn)樗鼉?nèi)部的溫度是10分的高,最高溫可以達(dá)到300多度,而最低溫的時(shí)候也能達(dá)到10,很顯然這是人類無(wú)法接受的溫度。所以人們就很自覺的把金星給排除在外,沒有把金星作為人類探測(cè)的星球目標(biāo)之一。
二、火星的溫度要更加的溫和許多。
其次,另外一點(diǎn)就是火星的溫度要比金星更加的溫和,更加的適合人類居住。因?yàn)榛鹦撬淖罡邷囟戎荒茉?00多度左右而最低溫度也能達(dá)到零下100度,這樣的溫度很顯然是人類所能接受的問題,所以人們就把下一個(gè)探測(cè)星球目標(biāo)放在火星上。
三、火星上面所具有的資源和面積更加的廣大。
最后一點(diǎn)就是火星上面的一個(gè)星球面積,它的面積比地球還大,比金星更大,畢竟對(duì)于我們?nèi)祟悂?lái)說(shuō),更大的星球可能在以后可以搬遷更多的移民。內(nèi)部可能也會(huì)蘊(yùn)藏更多的資源來(lái)供人類開采,所以人類把火星作為下一個(gè)星球探測(cè)目標(biāo)。
因?yàn)槟壳敖鹦巧厦娌]有發(fā)現(xiàn)有可能適合人類居住的環(huán)境,而火星上發(fā)現(xiàn)了疑似水的痕跡,所以想探索更多可能性。
因?yàn)榻鹦堑淖匀画h(huán)境非常惡劣,同時(shí)火星比金星更具有研究?jī)r(jià)值,所以都趕著去探測(cè)火星。
因?yàn)榭茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)火星上的環(huán)境有可能很適合人類生存,金星的環(huán)境就完全不適合人類居住,所以科學(xué)家們研究的肯定是適合人類居住的火星。
有關(guān)月球的知識(shí)
我要分類的,各位,先謝謝你們了.(急!)月球概況
月球俗稱月亮,也稱太陰。在太陽(yáng)系中是地球唯一的天然衛(wèi)星。月球是最明顯的天然衛(wèi)星的例子。在太陽(yáng)系里,除水星和金星外,其他行星都是天然衛(wèi)星。月球的年齡大約有46億年。月球有殼、幔、核等分層結(jié)構(gòu)。最外層的月殼平均厚度約為60-65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度,很可能是熔融狀態(tài)的。月球直徑約3476公里,是地球的3/11。體積只有地球的1/49,質(zhì)量約7350億億噸,相當(dāng)于地球質(zhì)量的1/81,月面的重力差不多相當(dāng)于地球重力的1/6。
月球的正面永遠(yuǎn)向著地球。另外一面,除了在月面邊沿附近的區(qū)域因天秤動(dòng)而中間可見以外,月球的背面絕大部分不能從地球看見。在沒有探測(cè)器的年代,月球的背面一直是個(gè)未知的世界。月球背面的一大特色是幾乎沒有月海這種較暗的月面特征。而當(dāng)人造探測(cè)器運(yùn)行至月球背面時(shí),它將無(wú)法與地球直接通訊。
月球約一個(gè)農(nóng)歷月繞地球運(yùn)行一周,而每小時(shí)相對(duì)背景星空移動(dòng)半度,即與月面的視直徑相若。與其他衛(wèi)星不同,月球的軌道平面較接近黃道面,而不是在地球的赤道面附近。
相對(duì)于背景星空,月球圍繞地球運(yùn)行(月球公轉(zhuǎn))一周所需時(shí)間稱為一個(gè)恒星月;而新月與下一個(gè)新月(或兩個(gè)相同月相之間)所需的時(shí)間稱為一個(gè)朔望月。朔望月較恒星月長(zhǎng)是因?yàn)榈厍蛟谠虑蜻\(yùn)行期間,本身也在繞日的軌道上前進(jìn)了一段距離。
因?yàn)樵虑虻淖赞D(zhuǎn)周期和它的公轉(zhuǎn)周期是完全一樣的,地球上只能看見月球永遠(yuǎn)用同一面向著地球。自月球形成早期,地球便一直受到一個(gè)力矩的影響引致自轉(zhuǎn)速度減慢,這個(gè)過程稱為潮汐鎖定。亦因此,部分地球自轉(zhuǎn)的角動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)樵虑蚶@地公轉(zhuǎn)的角動(dòng)量,其結(jié)果是月球以每年約38毫米的速度遠(yuǎn)離地球。同時(shí)地球的自轉(zhuǎn)越來(lái)越慢,一天的長(zhǎng)度每年變長(zhǎng)15微秒。
月球背面的結(jié)構(gòu)和正面差異較大。月海所占面積較少,而環(huán)形山則較多。地形凹凸不平,起伏懸殊最長(zhǎng)和最短的月球半徑都位于背面,有的地方比月球平均半徑長(zhǎng)4公里,有的地方則短5公里(如范德格拉夫洼地)。背面未發(fā)現(xiàn)“質(zhì)量瘤”。背面的月殼比正面厚,最厚處達(dá)150公里,而正面月殼厚度只有60公里左右。
月球本身并不發(fā)光,只反射太陽(yáng)光。月球亮度隨日、月間角距離和地、月間距離的改變而變化。平均亮度為太陽(yáng)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7%,其余93%均被月球吸收。月海的反照率更低,約為 6%。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。月球的亮度隨而變化,下表[]以滿月亮度為100,列出不同月齡時(shí)的亮度值。從中可以看出,滿月時(shí)的亮度比上下弦要大十多倍。
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(yáng)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(cè)可以測(cè)定月面土壤中的溫度,這種測(cè)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。
從月震波的傳播了解到月球也有殼、幔、核等分層結(jié)構(gòu)。最外層的月殼厚60~65公里。月殼下面到1,000公里深度是月幔,占了月球大部分體積。月幔下面是月核。月核的溫度約1,000℃,很可能是熔融的,據(jù)推測(cè)大概是由Fe-Ni-S和榴輝巖物質(zhì)構(gòu)成。
月球的數(shù)據(jù)資料
平均軌道半徑384,400千米
軌道偏心率0.0549
近地點(diǎn)距離363,300千米
遠(yuǎn)地點(diǎn)距離405,500千米
平均公轉(zhuǎn)周期27天7小時(shí)43分11.559秒
平均公轉(zhuǎn)速度1.023千米/秒
軌道傾角在28.58°與18.28°之間變化(與黃道面的交角為5.145°)
升交點(diǎn)赤經(jīng)125.08°
近地點(diǎn)輻角318.15°
默冬章(repeat phase/day)19年
平均月地距離384400千米
交點(diǎn)退行周期18.61年
近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)周期8.85年
食年346.6天
沙羅周期(repeat eclipses)18年10/11天
軌道與黃道的平均傾角5°9'
月球赤道與黃道的平均傾角1°32'
赤道直徑3,476.2千米
兩極直徑3,472.0千米
扁率0.0012
表面面積3.976×10^7平方千米
體積2.199×10^10立方千米
質(zhì)量7.349×10^22千克
平均密度水的3.350倍
赤道重力加速度1.62m/s2 (地球的1/6)
逃逸速度2.38千米/秒
自轉(zhuǎn)周期27天7小時(shí)43分11.559秒(同步自轉(zhuǎn))
自轉(zhuǎn)速度16.655米/秒(于赤道)
自轉(zhuǎn)軸傾角在3.60°與6.69°之間變化 (與黃道的交角為1.5424°)
反照率0.12
滿月時(shí)視星等-12.74
表面溫度(t)-233~123℃(平均-23℃)
大氣壓1.3×10-10千帕
月球運(yùn)動(dòng)
月球是是距離地球最近的天體,它與地球的平均距離約為384401千米。它的平均直徑約為3476千米,比地球直徑的1/4稍大些。月球的表面積有3800萬(wàn)千米,還不如我們亞洲的面積大。月球的質(zhì)量約7350億億噸,相當(dāng)于地球質(zhì)量的1/81,月面重力則差不多相當(dāng)于地球重力的1/6。
月球的軌道運(yùn)動(dòng)
月球以橢圓軌道繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)軌道平面在天球上截得的大圓稱“白道”。白道平面不重合于天赤道,也不平行于黃道面,而且空間位置不斷變化。周期173日。月球軌道(白道)對(duì)地球軌道(黃道)的平均傾角為5°09′。
月球的自轉(zhuǎn)
月球在繞地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行自轉(zhuǎn),周期27.32166日,正好是一個(gè)恒星月,所以我們看不見月球背面。這種現(xiàn)象我們稱“同步自轉(zhuǎn)”,幾乎是衛(wèi)星世界的普遍規(guī)律。一般認(rèn)為是行星對(duì)衛(wèi)星長(zhǎng)期潮汐作用的結(jié)果。天平動(dòng)是一個(gè)很奇妙的現(xiàn)象,它使得我們得以看到59%的月面。主要有以下原因:
1、在橢圓軌道的不同部分,自轉(zhuǎn)速度與公轉(zhuǎn)角速度不匹配。
2、白道與赤道的交角。
月食
月食是一種特殊的天文現(xiàn)象,指當(dāng)月球運(yùn)行至地球的陰影部分時(shí),太陽(yáng),月球,地球,行成一條直線,太陽(yáng)光被月球遮住,所以每當(dāng)農(nóng)歷15日前后可能就會(huì)出現(xiàn)月食。
也就是說(shuō),此時(shí)的太陽(yáng)、地球、月球恰好 (或幾乎) 在同一條直線,因此從太陽(yáng)照射到月球的光線,會(huì)被地球所掩蓋。
以地球而言,當(dāng)月食發(fā)生的時(shí)候,太陽(yáng)和月球的方向會(huì)相差 180 度,所以月食必定發(fā)生在“望”(即農(nóng)歷15日前后)。要注意的是,由于太陽(yáng)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 度的交角,所以只有太陽(yáng)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(huì)連成一條直線,產(chǎn)生月食。
月食分類
月食可分為月偏食、月全食及半影月食三種。當(dāng)月球只有部分進(jìn)入地球的本影時(shí),就會(huì)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(huì)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。
地球的直徑大約是月球的4倍,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(huì)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(huì)出現(xiàn)月環(huán)食。因?yàn)椋虑虻捏w積比地球小的多。
太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(huì)完全進(jìn)入地球的本影區(qū)內(nèi),所以不會(huì)出現(xiàn)月環(huán)蝕這種現(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(huì)發(fā)生月食。
據(jù)觀測(cè)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%。
月球的構(gòu)造
據(jù)猜想,月球可能是空心的。月球是冰行星,在與地球擦過時(shí)被地球吸引力,有了軌道。在探測(cè)月球時(shí),發(fā)現(xiàn)月球表面有一部分是重金屬,那一部分的密度比地球大(所以月球只以一面對(duì)著地球),然而行星的核是重金屬組成的。剛才提到月球是冰行星,在被地球吸引時(shí),表面開裂,水傾斜而出,導(dǎo)致地球的“諾亞洪水”,后來(lái)月核填補(bǔ)了此開裂,月球從此無(wú)核。再有,月球的平均密度比地球小,說(shuō)明月球內(nèi)部有大量空氣存在。但這一理論有待深入考察。
月球地形
環(huán)形山
環(huán)形山這個(gè)名字是伽利略起的。是月面的顯著特征,幾乎布滿了整個(gè)月面。 最大的環(huán)形山是南極附近的貝利環(huán)形山,直徑295千米,比海南島還大一點(diǎn)。小的環(huán)形山甚至可能是一個(gè)幾十厘米的坑洞。直徑不小于1000米的大約有33000個(gè)。占月面表面積的 7-10%。
有個(gè)日本學(xué)者1969年提出一個(gè)環(huán)形山分類法,分為克拉維型(古老的環(huán)形山,一般都面目全非,有的還山中有山)哥白尼型(年輕的環(huán)形山,常有“輻射紋”,內(nèi)壁一般帶有同心圓狀的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(環(huán)壁較低,可能從哥白尼型演變而來(lái) )碗型和酒窩型(小型環(huán)形山,有的直徑不到一米)。
月海
在地球上的人類用肉眼所見月面上的陰暗部分實(shí)際上是月面上的廣闊平原。由于歷史上的原因,這個(gè)名不副實(shí)的名稱保留下來(lái)。
已確定的月海有22個(gè),此外還有些地形稱為“月海”或“類月海”的。公認(rèn)的22個(gè)絕大多數(shù)分布在月球正面。背面有3個(gè),4個(gè)在邊緣地區(qū)。在正面的月海面積略大于50%,其中最大的“風(fēng)暴洋” 面積約五百萬(wàn)平方公里,差不多九個(gè)法國(guó)的面積總和。 大多數(shù)月海大致呈圓形,橢圓形,且四周多為一些山脈封閉住,但也有一些海是連成一片的。除了“海”以外,還有五個(gè)地形與之類似的“湖”——夢(mèng)湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖,但有的湖比海還大,比如夢(mèng)湖面積7萬(wàn)平方千米,比汽海等還大得多。 月海伸向陸地的部分稱為“灣”和“沼”,都分布在正面。灣有五個(gè):露灣、暑灣、中央灣、虹灣、眉月灣;沼有腐沼、疫沼、夢(mèng)沼三個(gè),其實(shí)沼和灣沒什么區(qū)別。
月海的地勢(shì)一般較低,類似地球上的盆地,月海比月球平均水準(zhǔn)面低1-2千米,個(gè)別最低的海如雨海的東南部甚至比周圍低6000米。月面的返照率(一種量度反射太陽(yáng)光本領(lǐng)的物理量)也比較低,因而看起來(lái)現(xiàn)得較黑。
月陸和山脈
月面上高出月海的地區(qū)稱為月陸,一般比月海水準(zhǔn)面高2-3千米,由于它返照率高,因而看來(lái)比較明亮。在月球正面,月陸的面積大致與月海相等但在月球背面,月陸的面積要比月海大得多。從同位素測(cè)定知道月陸比月海古老得多,是月球上最古老的地形特征。
在月球上,除了犬牙交差的眾多環(huán)形山外,也存在著一些與地球上相似的山脈。月球上的山脈常借用地球上的山脈名,如阿爾卑斯山脈,高加索山脈等等,其中最長(zhǎng)的山脈為亞平寧山脈,綿延1000千米,但高度不過比月海水準(zhǔn)面高三、四千米。山脈上也有些峻嶺山峰,過去對(duì)它們的高度估計(jì)偏高。現(xiàn)在認(rèn)為大多數(shù)山峰高度與地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南極附近)也不過9000米和8000米。月面上6000米以上的山峰有6個(gè),5000-6000米20個(gè),4000-5000米則有80個(gè),1000米以 上的有200個(gè)。月球上的山脈有一普遍特征:兩邊的坡度很不對(duì)稱,向海的一邊坡度甚大,有時(shí)為斷崖狀,另一側(cè)則相當(dāng)平緩。
除了山脈和山群外,月面上還有四座長(zhǎng)達(dá)數(shù)百千米的峭壁懸崖。其中三座突出在 月海中,這種峭壁也稱“月塹”。
月面輻射紋
月面上還有一個(gè)主要特征是一些較“年輕”的環(huán)形山常帶有美 麗的“輻射紋”,這是一種以環(huán)形山為輻射點(diǎn)的向四面八方延伸的亮帶,它幾乎以筆直的方向穿過山系、月海和環(huán)形山。 輻射文長(zhǎng)度和亮度不一,最引人注目的是第谷環(huán)形山的輻射紋,最長(zhǎng)的一條長(zhǎng)1800千米,滿月時(shí)尤為壯觀。其次,哥白尼和開普勒兩個(gè)環(huán)形山也有相當(dāng)美麗的輻射 紋。據(jù)統(tǒng)計(jì),具有輻射紋的環(huán)形山有50個(gè)。
形成輻射紋的原因至今未有定論。實(shí)質(zhì)上,它與環(huán)形山的形成理論密切聯(lián)系。現(xiàn) 在許多人都傾向于隕星撞擊說(shuō),認(rèn)為在沒有大氣和引力很小的月球上,隕星撞擊可能使高溫碎塊飛得很遠(yuǎn)。而另外一些科學(xué)家認(rèn)為不能排除火山的作用,火山爆發(fā)時(shí)的噴 射也有可能形成四處飛散的輻射形狀。
月谷(月隙)
地球上有著許多著名的裂谷,如東非大裂谷。月面上也有這種 構(gòu)造----那些看來(lái)彎彎曲曲的黑色大裂縫即是月谷,它們有的綿延幾百到上千千米,寬度從幾千米到幾十千米不等。 那些較寬的月谷大多出現(xiàn)在月陸上較平坦的地區(qū),而那些較窄、較小的月谷(有時(shí)又稱為月溪)則到處都有。最著名的月谷是在柏拉圖環(huán)形山的東南連結(jié)雨海和冷海 的阿爾卑斯大月谷,它把月面上的阿爾卑斯山攔腰截?cái)啵苁菈延^。從太空拍得的照片估計(jì),它長(zhǎng)達(dá)130千米,寬10-12千米。
月球火山分布
月球的表面卻被巨大的玄武熔巖(火山熔巖)層所覆蓋。早期的天文學(xué)家認(rèn)為,月球表面的陰暗區(qū)是廣闊的海洋,因此,他們稱之為“mare”,這一詞在拉丁語(yǔ)中的意思就是“大海”,當(dāng)然這是錯(cuò)誤的,這些陰暗區(qū)其實(shí)是由玄武熔巖構(gòu)成的平原地帶。除了玄武熔巖構(gòu)造,月球的陰暗區(qū),還存在其他火山特征。最突出的,例如蜿蜒的月面溝紋、黑色的沉積物、火山園頂和火山錐。不過,這些特征都不顯著,只是月球表面火山痕跡的一小部分。
與地球火山相比,月球火山可謂老態(tài)龍鐘。大部分月球火山的年齡在30-40億年之間;典型的陰暗區(qū)平原,年齡為35億年;最年輕的月球火山也有1億年的歷史。而在地質(zhì)年代中,地球火山屬于青年時(shí)期,一般年齡皆小于10萬(wàn)年。地球上最古老的巖層只有3.9億年的歷史,年齡最大的海底玄武巖僅有200萬(wàn)歲。年輕的地球火山仍然十分活躍,而月球卻沒有任何新近的火山和地質(zhì)活動(dòng)跡象,因此,天文學(xué)家稱月球是“熄滅了”的星球。
地球火山多呈鏈狀分布。例如安底斯山脈,火山鏈勾勒出一個(gè)巖石圈板塊的邊緣。夏威夷島上的山脈鏈,則顯示板塊活動(dòng)的熱區(qū)。月球上沒有板塊構(gòu)造的跡象。典型的月球火山多出現(xiàn)在巨大古老的沖擊坑底部。因此,大部分月球陰暗區(qū)都呈圓形外觀。沖擊盆地的邊緣往往環(huán)繞著山脈,包圍著陰暗區(qū)。
月球陰暗區(qū)主要出現(xiàn)在月球較遠(yuǎn)的一側(cè)。幾乎覆蓋了這一側(cè)的1/3面積。而在較遠(yuǎn)一側(cè),陰暗區(qū)的面積僅占2%。然而,較遠(yuǎn)一側(cè)的地勢(shì)相對(duì)更高,地殼也較厚。由此可見,控制月球火山作用的主要因素是地表高度和地殼厚度。
月球的地心引力僅為地球的1/6,這意味著月球火山熔巖的流動(dòng)阻力,較地球更小,熔巖行進(jìn)更為流暢。這就可以解釋,為什么月球陰暗區(qū)的表面大都平坦而光滑。同時(shí),流暢的熔巖流很容易擴(kuò)散開,因而形成巨大的玄武巖平原。此外,地心引力小,使得噴發(fā)出的火山灰碎片能夠落得更遠(yuǎn)。因此,月球火山的噴發(fā),只形成了寬闊平坦的熔巖平原,而非類似地球形態(tài)的火山錐。這也是月球上沒有發(fā)現(xiàn)大型火山的原因之一。
月球上沒溶解的水。月球陰暗區(qū)是完全干涸的。而水在地球熔巖中是最常見的氣體,是激起地球火山強(qiáng)烈噴發(fā)的重要因素之一。因此,科學(xué)家認(rèn)為缺乏水分,也對(duì)月球火山活動(dòng)產(chǎn)生巨大影響。具體的說(shuō),沒有水,月球火山的噴發(fā)就不會(huì)那么強(qiáng)烈,熔巖或許僅僅是平靜流暢地涌出地面。
月球的成因
月球的起源莫衷一是: 對(duì)月球的起源,大致有三大派,但仍未定論。有些科學(xué)家認(rèn)為,月球是46億年前,與地球一樣是宇宙的氣體和塵埃形成的;另一些人則認(rèn)為,月球是地球的孩子,從地球分裂出去的。然而,太陽(yáng)神號(hào)幾次帶回的數(shù)據(jù)顯示,月球和地球的組成成份大不相同。不少的科學(xué)家認(rèn)為,月球在很多年以前,偶然被吸入地心引力范圍,因而才意外地納入地球的軌道。但也有人引用天體力學(xué)來(lái)反對(duì)這種說(shuō)法。
一、分裂說(shuō)。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(yáng)系中的潮汐和類似效應(yīng)》一文中指出,月球本來(lái)是地球的一部分,后來(lái)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(duì)。他們認(rèn)為,以地球的自轉(zhuǎn)速度是無(wú)法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說(shuō),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。可是通過對(duì)“阿波羅12號(hào)”飛船從月球上帶回來(lái)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)。
二、俘獲說(shuō)。這種假設(shè)認(rèn)為,月球本來(lái)只是太陽(yáng)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(shuō)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(lái)越多,最終形成了月球。但也有人指出,像月球這樣大的星球,地球恐怕沒有那么大的力量能將它俘獲。
三、同源說(shuō)。這一假設(shè)認(rèn)為,地球和月球都是太陽(yáng)系中浮動(dòng)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(duì)“阿波羅12號(hào)”飛船從月球上帶回來(lái)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。
四、大碰撞說(shuō)。這一假設(shè)認(rèn)為,太陽(yáng)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(zhǎng)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(huì)就很大。一次偶然的機(jī)會(huì),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(dòng)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,通過相互吸積而結(jié)合起來(lái),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。
月球體成分及資源
45億年前,月球表面仍然是液體巖漿海洋。科學(xué)家認(rèn)為組成月球的礦物克里普礦物(KREEP) 展現(xiàn)了巖漿海洋留下的化學(xué)線索。KREEP實(shí)際上是科學(xué)家稱為“不兼容元素”的合成物--那些無(wú)法進(jìn)入晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)被留下,并浮到巖漿的表面。對(duì)研究人員來(lái)說(shuō),KREEP是個(gè)方便的線索,來(lái)明了月殼的火山運(yùn)動(dòng)歷史,并可推測(cè)彗星或其他天體撞擊的頻率和時(shí)間。
月殼由多種主要元素組成,包括:鈾、釷、鉀、氧、硅、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁 及氫。當(dāng)受到宇宙射線轟擊時(shí),每種元素會(huì)發(fā)射特定的伽瑪輻射。有些元素,例如:鈾、釷和鉀,本身已具放射性,因此能自行發(fā)射伽瑪射線。但無(wú)論成因?yàn)楹危糠N元素發(fā)出的伽瑪射線均不相同,每種均有獨(dú)特的譜線特征,而且可用光譜儀測(cè)量。直至現(xiàn)在,人類仍未對(duì)月球元素的豐度作出面性的測(cè)量。現(xiàn)時(shí)太空船的測(cè)量只限于月面一部分。
月球有豐富的礦藏,據(jù)介紹,月球上稀有金屬的儲(chǔ)藏量比地球還多。月球上的巖石主要有三種類型,第一種是富含鐵、鈦的月海玄武巖;第二種是斜長(zhǎng)巖,富含鉀、稀土和磷等,主要分布在月球高地;第三種主要是由0.1~1毫米的巖屑顆粒組成的角礫巖。月球巖石中含有地球中全部元素和60種左右的礦物,其中6種礦物是地球沒有的。
月球的礦產(chǎn)資源極為豐富,地球上最常見的17種元素,在月球上比比皆是。以鐵為例,僅月面表層5厘米厚的沙土就含有上億噸鐵,而整個(gè)月球表面平均有10米厚的沙土。月球表層的鐵不僅異常豐富,而且便于開采和冶煉。據(jù)悉,月球上的鐵主要是氧化鐵,只要把氧和鐵分開就行;此外,科學(xué)家已研究出利用月球土壤和巖石制造水泥和玻璃的辦法。在月球表層,鋁的含量也十分豐富。
月球土壤中還含有豐富的氦3,利用氘和氦3進(jìn)行的氦聚變可作為核電站的能源,這種聚變不產(chǎn)生中子,安全無(wú)污染,是容易控制的核聚變,不僅可用于地面核電站,而且特別適合宇宙航行。據(jù)悉,月球土壤中氦3的含量估計(jì)為715000噸。從月球土壤中每提取一噸氦3,可得到6300噸氫、70噸氮和1600噸碳。從目前的分析看,由于月球的氦3蘊(yùn)藏量大,對(duì)于未來(lái)能源比較緊缺的地球來(lái)說(shuō),無(wú)疑是雪中送炭。許多航天大國(guó)已將獲取氦3作為開發(fā)月球的重要目標(biāo)之一。
月球表面分布著22個(gè)主要的月海,除東海、莫斯科海和智海位于月球的背面(背向地球的一面)外,其他19個(gè)月海都分布在月球的正面(面向地球的一面)。在這些月海中存在著大量的月海玄武巖,22個(gè)海中所填充的玄武巖體積約1010千米,而月海玄武巖中蘊(yùn)藏著豐富的鈦、鐵等資源。若假設(shè)月海玄武巖中鈦鐵礦含量為8%,或者說(shuō)二氧化鈦含量為4.2%,則月海玄武巖中鈦鐵礦的總資源量約為1.3×1015~1.9×1015,盡管這種估算帶著很大的推測(cè)性與不確定性,但可以肯定的是月海玄武巖中豐富的鈦鐵礦是未來(lái)月球可供開發(fā)利用的最重要的礦產(chǎn)資源之一。
克里普巖是月球高地三大巖石類型之一,因富含鉀、稀土元素和磷而得名。克里普巖在月球上分布很廣泛。富含釷和鈾元素的風(fēng)爆洋區(qū)的克里普巖被后期月海玄武巖所覆蓋,克里普巖混合并形成高灶和鈾物質(zhì),其厚度估計(jì)有10~20千米。風(fēng)暴洋區(qū)克里普巖中的稀土元素總資源量約為225億至450億噸。克里普巖中所蘊(yùn)藏的豐富的釷、軸也是未來(lái)人類開發(fā)利用月球資源的重要礦產(chǎn)資源之一。
此外,月球還蘊(yùn)藏有豐富的鉻、鎳、鈉、鎂、硅、銅等金屬礦產(chǎn)資源。
人類探月史
第一件到達(dá)月球的人造物體是前蘇聯(lián)的無(wú)人登陸器“月球2號(hào)”,它于1959年9月14日撞向月面。“月球3號(hào)”在同年10月7日拍攝了月球背面的照片。“月球9號(hào)”則是第一艘在月球軟著陸的登陸器,它于1966年2月3日傳回由月面上拍攝的照片。“月球10號(hào)”于1966年3月31日成功入軌,成為月球第一顆人造衛(wèi)星。
在冷戰(zhàn)期間,美國(guó)和前蘇聯(lián)一直希望在太空科技領(lǐng)先對(duì)方。這場(chǎng)太空競(jìng)賽在1969年7月20日第一名人類登陸月球時(shí)進(jìn)入高潮。美利堅(jiān)合眾國(guó)“阿波羅11號(hào)”的指令長(zhǎng)尼爾•阿姆斯特朗是踏足月球的第一人,“阿波羅11號(hào)”的太空人留下了一塊9英寸乘7英寸的不銹鋼牌匾在月球表面,以紀(jì)念這次登陸及為有可能發(fā)現(xiàn)它的其他生物提供一些資料。尤金•塞爾南則是最后一個(gè)站立在月球上的人,他是1972年12月“阿波羅17號(hào)”任務(wù)的成員。
6次的阿波羅號(hào)任務(wù)及3次無(wú)人月球號(hào)任務(wù)(月球16、20、24號(hào))把月球上的巖石及土壤樣本帶回地球。
在2004年2月,美國(guó)總統(tǒng)喬治•沃克•布什提出于2020年前派人重新登月。歐洲航天局及中國(guó)亦有計(jì)劃發(fā)射探測(cè)器前往月球。歐洲的“Smart 1”探測(cè)器于2003年9月27日升空,并于2004年11月15日進(jìn)入繞月軌道。它將會(huì)勘察月球環(huán)境及制作月面X射線地圖。
中華人民共和國(guó)亦積極開展探月計(jì)劃,并尋求開采月球資源的可行性,尤其是氦同位素氦-3這種有望成為未來(lái)地球能源的元素。有關(guān)中華人民共和國(guó)探月計(jì)劃,見嫦娥工程條目。
日本及印度亦不甘人后。日本已初步訂出未來(lái)探月的任務(wù)。日本的宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)甚至已著手計(jì)劃的有人的月球基地。印度則會(huì)先發(fā)射無(wú)人繞月探測(cè)器“Chandrayan”。
歐洲希望在月球上建立一個(gè)“諾亞方舟”,將地球物種的基因存儲(chǔ)起來(lái),當(dāng)?shù)厍蛟庥龊藨?zhàn)爭(zhēng)危機(jī)或小行星撞擊時(shí),人類的生命可以得到延續(xù)。據(jù)悉,歐航局將在2020年前分4個(gè)階段進(jìn)行月球探測(cè),計(jì)劃在2012年將宇航員送上月球,2025年完成永久性月球基地建設(shè)。計(jì)劃耗資:約890億元人民幣。
個(gè)人認(rèn)為百度百科的資料還是符合樓主要求的,不知道樓主是不是這個(gè)意思,如果不是的話,請(qǐng)說(shuō)明本人那里不夠正確
http://baike.baidu.com/view/1984.htm
對(duì)不起了!我也不知道
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