月球
月球,俗称月亮,古称太阴,是指环绕地球运行的一颗卫星。年龄大约有46亿年。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。天文学上用来代表月球。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。1972年12月美国“阿波罗17号”航天飞机返回地球,美国“阿波罗”登月计划结束,从此再未进行过任何载人登月任务。2009年11月13日,美国宇航局宣布,对月球坑观测和传感卫星获得的撞月数据进行初步分析后确认在月球表面发现了“大量水冰”,从而为人类重返月球甚至是在月球建立太空远航基地带来希望。
提问 编辑摘要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。
月球上面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的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 ”。
轨道资料
近地点: 363,104 公里(0.0024 AU)
远地点: 405,696 公里(0.0027 AU)
轨道半长轴: 384,399 公里(0.00257 AU)
轨道周长: 2,413,402 公里(0.016 AU)
轨道离心率: 0.0549
恒星周期: 27.321 582 d (27日7时43分1秒)
朔望月: 29.530 588 d (29日12时44分)
近点月: 27.554 550 日
交点月: 27.212 221 日
分至月: 27.321 582 日
平均公转速度: 1.022 公里/秒(2286 英里/时)
最大公转速度: 1.082 公里/秒(2420 英里/时)
最小公转速度: 0.968 公里/秒(2165 英里/时)
轨道倾角: 5.145°至黄道面
(至地球赤道介于 18.29° 和 28.58°)
升交点赤经: regressing
18.6年
近地点辐角: progressing
8.85年
卫星所属星球: 地球
物理特征
平均半径: 1,737.103 公里(地球的0.273倍)
赤道半径: 1,738.14 公里(地球的0.273倍)
两极半径: 1,735.97 公里(地球的0.273倍)
扁率: 0.00125
赤道圆周: 10916 公里
表面积: 3.793×107 km²(地球的0.074倍)
体积: 2.1958×1010 km³(地球的0.020倍)
质量: 7.3477×1022 公斤(地球的0.0123倍)
平均密度: 3,346.4 kg/m3
赤道表面重力: 1.622 m/s2(0.1654 公克)
宇宙速度: 2.38 km/s(5324 英里/时)
恒星自转周期: 27.321 582 日(同周期)
赤道旋转速率: 4.627 m/s(10.349 英里/时)
轴倾斜: 1.5424°(至黄道)
赤道倾斜角: 6.687°(至轨道面)
反照率: 0.12
表面温度:
赤道
85°N 最小 平均 最大
100 K 220 K 390 K
70 K 130 K 230 K
星等: 最高 -12.74
角直径: 29′ 至 33′
大气
密度: 107 particles cm-3(日间)
105 particles cm-3(夜间)
月球的起源莫衷一是: 对月球的起源,大致有三大派,但仍未定论。有些科学家认为,月球是46亿年前,与地球一样是宇宙的气体和尘埃形成的;另一些人则认为,月球是地球的孩子,从地球分裂出去的。然而,太阳神号几次带回的数据显示,月球和地球的组成成份大不相同。不少的科学家认为,月球在很多年以前,偶然被吸入地心引力范围,因而才意外地纳入地球的轨道。但也有人引用天体力学来反对这种说法。
分裂说
这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年,著名生物学家达尔文的儿子乔治•达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出,月球本来是地球的一部分,后来由于地球转速太快,把地球上一部分物质抛了出去,这些物质脱离地球后形成了月球,而遗留在地球上的大坑,就是现在的太平洋。这一观点很快就收到了一些人的反对。他们认为,以地球的自转速度是无法将那样大的一块东西抛出去的。再说,如果月球是地球抛出去的,那么二者的物质成分就应该是一致的。可是通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,发现二者相差非常远。
俘获说
这种假设认为,月球本来只是太阳系中的一颗小行星,有一次,因为运行到地球附近,被地球的引力所俘获,从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为,地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起,久而久之,吸积的东西越来越多,最终形成了月球。但也有人指出,像月球这样大的星球,地球恐怕没有那么大的力量能将它俘获。
同源说
这一假设认为,地球和月球都是太阳系中浮动的星云,经过旋转和吸积,同时形成星体。在吸积过程中,地球比月球相应要快一点,成为“哥哥”。这一假设也受到了客观存在的挑战。通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,人们发现月球要比地球古老得多。有人认为,月球年龄至少应在70亿年左右。
大碰撞说
这一假设认为,太阳系演化早期,在星际空间曾形成大量的“星子”,星子通过互相碰撞、吸积而长大。星子合并形成一个原始地球,同时也形成了一个相当于地球质量0.14倍的天体。这两个天体在各自演化过程中,分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。由于这两个天体相距不远,因此相遇的机会就很大。一次偶然的机会,那个小的天体以每秒5千米左右的速度撞向地球。剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态,使地轴倾斜,而且还使那个小的天体被撞击破裂,硅酸盐壳和幔受热蒸发,膨胀的气体以及大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。这些飞离地球的物质,主要有碰撞体的幔组成,也有少部分地球上的物质,比例大致为0.85:0.15。在撞击体破裂时与幔分离的金属核,因受膨胀飞离的气体所阻而减速,大约在4小时内被吸积到地球上。飞离地球的气体和尘埃,并没有完全脱离地球的引力控制,通过相互吸积而结合起来,形成全部熔融的月球,或者是先形成几个分离的小月球,在逐渐吸积形成一个部分熔融的大月球。
月球的正面永远向着地球。另外一面,除了在月面边沿附近的区域因天秤动而中间可见以外,月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代,月球的背面一直是个未知的世界。
月球背面的一大特色是几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当探测器运行至月球背面时,它将无法与地球直接通讯。
月球约一个农历月绕地球运行一周,而每小时相对背景星空移动半度,即与月面的视直径相若。与其他卫星不同,月球的轨道平面较接近黄道面,而不是在地球的赤道面附近。
相对于背景星空,月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月;而新月与下一个新月(或两个相同月相之间)所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间,本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。
因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的,我们只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期,月球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢,这个过程称为潮汐锁定。亦因此,部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量,其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢,一天的长度每年变长15微秒。
月球本身并不发光,只反射太阳光。月球亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。平均亮度为太阳亮度的1/465000,亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为 -12.7等(见)。它给大地的照度平均为0.22勒克斯,相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体,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,约为 6%。月面高地和环形山的反照率为17%,看上去山地比月海明亮。月球的亮度随而变化,下表[]以满月亮度为100,列出不同月龄时的亮度值。从中可以看出,满月时的亮度比上下弦要大十多倍。
由于月球上没有大气,再加上月面物质的热容量和导热率又很低,因而月球表面昼夜的温差很大。白天,在阳光垂直照射的地方温度高达+127℃;夜晚,温度可降低到-183℃。这些数值,只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度,而且所用的射电波的波长愈长,愈能探测到月面土壤中较深处的温度。这种测量表明,月面土壤中较深处的温度很少变化,这正是由于月面物质导热率低造成的。
从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60~65公里。月壳下面到1,000公里深度是月幔,占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约1,000℃,很可能是熔融的,据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。
白道面与黄道面的两个交点称为月交点--其中升交点(北点)指月球通过该点往黄道面以北;降交点(南点)则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时,便会发生日食;而当满月刚好在月交点上时,便会发生月食。
45亿年前,月球表面仍然是液体岩浆海洋。科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP) 展现了岩浆海洋留下的化学线索。KREEP实际上是科学家称为“不兼容元素”的合成物--那些无法进入晶体结构的物质被留下,并浮到岩浆的表面。对研究人员来说,KREEP是个方便的线索,说明了月壳的火山运动历史,并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。
月壳由多种主要元素组成,包括:铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝 及氢。当受到宇宙射线轰击时,每种元素会发射特定的伽玛辐射。有些元素,例如:铀、钍和钾,本身已具放射性,因此能自行发射伽玛射线。但无论成因为何,每种元素发出的伽玛射线均不相同,每种均有独特的谱线特征,而且可用光谱仪测量。直至现在,人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。现时太空船的测量只限于月面一部分。
月球有丰富的矿藏,据介绍,月球上稀有金属的储藏量比地球还多。月球上的岩石主要有三种类型,第一种是富含铁、钛的月海玄武岩;第二种是斜长岩,富含钾、稀土和磷等,主要分布在月球高地;第三种主要是由0.1~1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩。月球岩石中含有地球中全部元素和60种左右的矿物,其中6种矿物是地球没有的。
矿产
月球的矿产资源极为丰富,地球上最常见的17种元素,在月球上比比皆是。以铁为例,仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁,而整个月球表面平均有10米厚的沙土。月球表层的铁不仅异常丰富,而且便于开采和冶炼。据悉,月球上的铁主要是氧化铁,只要把氧和铁分开就行;此外,科学家已研究出利用月球土壤和岩石制造水泥和玻璃的办法。在月球表层,铝的含量也十分丰富。
氦3
月球土壤中还含有丰富的氦3,利用氘和氦3进行的氦聚变可作为核电站的能源,这种聚变不产生中子,安全无污染,是容易控制的核聚变,不仅可用于地面核电站,而且特别适合宇宙航行。据悉,月球土壤中氦3的含量估计为715000吨。从月球土壤中每提取一吨氦3,可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。从目前的分析看,由于月球的氦3蕴藏量大,对于未来能源比较紧缺的地球来说,无疑是雪中送炭。许多航天大国已将获取氦3作为开发月球的重要目标之一。
玄武岩
月球表面分布着22个主要的月海,除东海、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个月海都分布在月球的正面(面向地球的一面)。在这些月海中存在着大量的月海玄武岩,22个海中所填充的玄武岩体积约1010千米,而月海玄武岩中蕴藏着丰富的钛、铁等资源。若假设月海玄武岩中钛铁矿含量为8%,或者说二氧化钛含量为4.2%,则月海玄武岩中钛铁矿的总资源量约为1.3×1015~1.9×1015,尽管这种估算带着很大的推测性与不确定性,但可以肯定的是月海玄武岩中丰富的钛铁矿是未来月球可供开发利用的最重要的矿产资源之一。
克里普岩
是月球高地三大岩石类型之一,因富含钾、稀土元素和磷而得名。克里普岩在月球上分布很广泛。富含钍和铀元素的风爆洋区的克里普岩被后期月海玄武岩所覆盖,克里普岩混合并形成高灶和铀物质,其厚度估计有10~20千米。风暴洋区克里普岩中的稀土元素总资源量约为225亿至450亿吨。克里普岩中所蕴藏的丰富的钍、轴也是未来人类开发利用月球资源的重要矿产资源之一。
此外,月球还蕴藏有丰富的铬、镍、钠、镁、硅、铜等金属矿产资源。
月球的表面却被巨大的玄武岩(火山熔岩)层所覆盖。早期的天文学家认为,月球表面的阴暗区是广阔的海洋,因此,他们称之为“mare”,这一词在拉丁语中的意思就是“大海”,当然这是错误的,这些阴暗区其实是由玄武熔岩构成的平原地带。除了玄武熔岩构造,月球的阴暗区,还存在其他火山特征。最突出的,例如蜿蜒的月面沟纹、黑色的沉积物、火山园顶和火山锥。不过,这些特征都不显著,只是月球表面火山痕迹的一小部分。
月食的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。
初亏:月球刚接触地球本影,标志月食开始。
食既:月球的西边缘与地球本影的西边缘内切,月球刚好全部进入地球本影内。
食甚:月球的中心与地球本影的中心最近。
生光:月球东边缘与地球本影东边缘相内切,这时全食阶段结束。
复圆:月球的西边缘与地球本影东边缘相外切,这时月食全过程结束。
月球被食的程度叫“食分”,它等于食甚时月轮边缘深入地球本影最远距离与月球视经之比。
严格来说,地球与月球围绕共同质心运转,共同质心距地心4700千米(即地球半径的2/3处)。由于共同质心在地球表面以下,地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看,地球和月球均以迎时针方向自转;而且月球也是以迎时针绕地运行;甚至地球也是以迎时针绕日公转的。
很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。其实,轨道倾角是相对于中心天体(即地球)而言的,而自转轴倾角则相对于卫星(即月球)本身的轨道面。在这个定义习惯很适合一般情况(例如人造卫星的轨道)而且是数值相当固定的,但月球却非如此。
月球的轨道平面(白道面)与黄道面(地球的公转轨道平面)保持著5.145 396°的夹角,而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非完美球形,而是在赤道较为隆起,因此白道面在不断进动(即与黄道的交点在顺时针转动),每6793.5天(18.5966年)完成一周。期间,白道面相对于地球赤道面(地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面)的夹角会由28.60°(即23.45°+ 5.15°) 至18.30°(即23.45°- 5.15°)之间变化。同样地,月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°(即5.15° + 1.54°)及3.60°(即5.15° - 1.54°)。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角,使它出现±0.002 56°的摆动,称为章动。
白道面与黄道面的两个交点称为月交点--其中升交点(北点)指月球通过该点往黄道面以北;降交点(南点)则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时,便会发生日食;而当满月刚好在月交点上时,便会发生月食。
月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少,而环形山则较多。地形凹凸不平,起伏悬殊最长和最短的月球半径都位于背面,有的地方比月球平均半径长4公里,有的地方则短5公里(如范德格拉夫洼地)。背面未发现“质量瘤”。背面的月壳比正面厚,最厚处达150公里,而正面月壳厚度只有60公里左右。
月球约一个农历月绕地球运行一周,而每小时相对背景星空移动半度,即与月面的视直径相若。与其他卫星不同,月球的轨道平面较接近黄道面,而不是在地球的赤道面附近。
相对于背景星空,月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月;而新月与下一个新月(或两个相同月相之间)所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间,本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。
因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的,我们只能看见月球永远用同一面向著地球。自月球形成早期,月球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢,这个过程称为潮汐锁定。亦因此,部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量,其结果是月球以每年约38 毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢,一天的长度每年变长15 微秒。
周期
| 名称 | 值(天) | 定义 |
| 恒星月 | 27.321661 | 相对于背景恒星 |
| 朔望月 | 29.530588 | 相对于太阳(月相) |
| 分点月 | 27.321582 | 相对于春分点 |
| 近点月 | 27.554550 | 相对于近地点 |
| 交点月 | 27.212220 | 相对于升交点 |
环形山
环形山这个名字是伽利略起的。是月面的显著特征,几乎布满了整个月面。 最大的环形山是南极附近的贝利环形山,直径295千米,比海南岛还大一点。小的环形山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的 7-10%。
有个日本学者1969年提出一个环形山分类法,分为克拉维型(古老的环形山,一般都面目全非,有的还山中有山)哥白尼型(年轻的环形山,常有“辐射纹”,内壁一般带有同心圆状的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(环壁较低,可能从哥白尼型演变而来 )碗型和酒窝型(小型环形山,有的直径不到一米)。
月海
地球上的人类用肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上的原因,这个名不副实的名称保留下来。
已确定的月海有22个,此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。公认的22个绝大多数分布在月球正面。背面有3个,4个在边缘地区。在正面的月海面积略大于50%,其中最大的“风暴洋” 面积约五百万平方公里,差不多九个法国的面积总和。 大多数月海大致呈圆形,椭圆形,且四周多为一些山脉封闭住,但也有一些海是连成一片的。除了“海”以外,还有五个地形与之类似的“湖”——梦湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖,但有的湖比海还大,比如梦湖面积7万平方千米,比汽海等还大得多。 月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”,都分布在正面。湾有五个:露湾、暑湾、中央湾、虹湾、眉月湾;沼有腐沼、疫沼、梦沼三个,其实沼和湾没什么区别。
月海的地势一般较低,类似地球上的盆地,月海比月球平均水准面低1-2千米,个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。月面的返照率(一种量度反射太阳光本领的物理量)也比较低,因而看起来现得较黑。
月陆和山脉
月面上高出月海的地区称为月陆,一般比月海水准面高2-3千米,由于它返照率高,因而看来比较明亮。在月球正面,月陆的面积大致与月海相等但在月球背面,月陆的面积要比月海大得多。从同位素测定知道月陆比月海古老得多,是月球上最古老的地形特征。
在月球上,除了犬牙交差的众多环形山外,也存在着一些与地球上相似的山脉。月球上的山脉常借用地球上的山脉名,如阿尔卑斯山脉,高加索山脉等等,其中最长的山脉为亚平宁山脉,绵延1000千米,但高度不过比月海水准面高三、四千米。山脉上也有些峻岭山峰,过去对它们的高度估计偏高。现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南极附近)也不过9000米和8000米。
月面上6000米以上的山峰有6个,5000-6000米20个,4000-5000米则有80个,1000米以 上的有200个。
月球上的山脉有一普遍特征:两边的坡度很不对称,向海的一边坡度甚大,有时 为断崖状,另一侧则相当平缓。
除了山脉和山群外,月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座突出在 月海中,这种峭壁也称“月堑”。
月面辐射纹
月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美 丽的“辐射纹”,这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带,它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。 辐射文长度和亮度不一,最引人注目的是第谷环形山的辐射纹,最长的一条长1800千米,满月时尤为壮观。其次,哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射 纹。据统计,具有辐射纹的环形山有50个。
形成辐射纹的原因至今未有定论。实质上,它与环形山的形成理论密切联系。现 在许多人都倾向于陨星撞击说,认为在没有大气和引力很小的月球上,陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。而另外一些科学家认为不能排除火山的作用,火山爆发时的喷 射也有可能形成四处飞散的辐射形状。
月谷(月隙)
地球上有着许多著名的裂谷,如东非大裂谷。月面上也有这种 构造----那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷,它们有的绵延几百到上千千米,宽度从几千米到几十千米不等。 那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区,而那些较窄、较小的月谷(有时又称为月溪)则到处都有。最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海 的阿尔卑斯大月谷,它把月面上的阿尔卑斯山拦腰截断,很是壮观。从太空拍得的照片估计,它长达130千米,宽10-12千米。
与地球火山相比,月球火山可谓老态龙钟。大部分月球火山的年龄在30-40亿年之间;典型的阴暗区平原,年龄为35亿
年;最年轻的月球火山也有1亿年的历史。而在地质年代中,地球火山属于青年时期,一般年龄皆小于10万年。地球上最古老的岩层只有3.9亿年的历史,年龄最大的海底玄武岩仅有200万岁。年轻的地球火山仍然十分活跃,而月球却没有任何新近的火山和地质活动迹象,因此,天文学家称月球是“熄灭了”的星球。地球火山多呈链状分布。例如安底斯山脉,火山链勾勒出一个岩石圈板块的边缘。夏威夷岛上的山脉链,则显示板块运动的热区。月球上没有板块构造的迹象。典型的月球火山多出现在巨大古老的冲击坑底部。因此,大部分月球阴暗区都呈圆形外观。冲击盆地的边缘往往环绕着山脉,包围着阴暗区。
月球阴暗区主要出现在月球较远的一侧。几乎覆盖了这一侧的1/3面积。而在较远一侧,阴暗区的面积仅占2%。然而,较远一侧的地势相对更高,地壳也较厚。由此可见,控制月球火山作用的主要因素是地表高度和地壳厚度。
月球的地心引力仅为地球的1/6,这意味着月球火山熔岩的流动阻力,较地球更小,熔岩行进更为流畅。这就可以解释,为什么月球阴暗区的表面大都平坦而光滑。同时,流畅的熔岩流很容易扩散开,因而形成巨大的玄武岩平原。此外,地心引力小,使得喷发出的火山灰碎片能够落得更远。因此,月球火山的喷发,只形成了宽阔平坦的熔岩平原,而非类似地球形态的火山锥。这也是月球上没有发现大型火山的原因之一。
月球上没溶解的水。月球阴暗区是完全干涸的。而水在地球熔岩中是最常见的气体,是激起地球火山强烈喷发的重要因素之一。因此,科学家认为缺乏水分,也对月球火山活动产生巨大影响。具体的说,没有水,月球火山的喷发就不会那么强烈,熔岩或许仅仅是平静流畅地涌出地面。
第一件到达月球的人造物体是前苏联的无人登陆器月球2号,它于1959年9月14日撞向月面。月球3号在同年10月7日拍摄了月球背面的照片。月球9号则是第一艘在月球软著陆的登陆器,它于1966年2月3日传回由月面上拍摄的照片。另外,月球10号于1966年3月31日成功入轨,成为月球第一颗人造卫星。
阿波罗11号的太空人留下了一块9英吋乘7英吋的不锈钢牌匾在月球表面,以纪念这次登陆及为有可能发现它的其他生物提供一些资料。
牌匾上绘有地球的两面,并有三名太空人及当时美利坚合众国总统尼克逊的签署。
6次的太阳神任务及3次无人月球号任务(月球16、20、24号)把月球上的岩石及土壤样本带回地球。
在2004年2月,美利坚合众国总统乔治·沃克·布什提出于2020年前派人重新登月。欧洲航天局及中华人民共和国亦有计划发射探测器前往月球。欧洲的Smart 1探测器于2003年9月27日升空,并于2004年11月15日进入绕月轨道。它将会勘察月球环境及制作月面X射线地图。
日本及印度亦不甘后人。日本已初步订出未来探月的任务。日本的宇宙航空研究开发机构甚至已著手计划的有人的月球基地。印度则会先发射无人绕月探测器Chandrayan。
中华人民共和国亦积极开展探月计划,并寻求开采月球资源的可行性,尤其是氦同位素氦-3这种有望成为未来地球能源的元素。有关中华人民共和国探月计划(见嫦娥工程条目)。2007年10月24日18时05分整(UTC+8时),中国自行研制的嫦娥一号探月卫星在西昌卫星发射中心成功升空,整个“奔月”过程大概需要8—9天。预计卫星的总重量为2350千克左右,寿命大于1年。
美国航天局于11月13日宣布,该局科学家对月球坑观测和传感卫星获得的撞月数据进行初步分析后确认,月球存在水。
美航天局发表新闻公报说,半人马座火箭、月球坑观测和传感卫星10月9日相继撞击了月球南极附近的凯布斯坑,重约2.2吨的半人马座火箭撞月后激起了两部分尘埃:一部分由蒸汽和微尘组成;另一部分由质量更重的物质组成。月球坑观测和传感卫星携带的光谱仪对尘埃进行了分析。
月球总以一个面对着地球,是因为月球的自传和公转周期是相同的。(27.32166日)
要理解这一现象,你可以做一个实验.画一个圆,标出正东西南北方向。你站在圆心(代表地球),再找一个朋友,站在圆上,让他面部朝前(即不扭动脖子),沿着圆逆时针挪动,要求他在沿着圆挪动的时候,保持面部始终朝向圆心,也就是你.那么这样一个过程就基本模拟了月亮饶地球转动的过程。
你的朋友从你的正北方出发,绕着你转动,再一次出现在正北方的时候,他就完成了一个公转周期。(类似于月亮饶地球公转一周的时间。)
下面看看他的自转时间是多少。我们不妨还设定当你的朋友在你的正北位置,面部朝向正南时的姿态为初始姿态..然后我们就可以发现当你的朋友逆时针挪动到你的正西方位置时,他的自转姿态就发生了逆时针90度的旋转。(如果你的朋友在过程中不“自转”的话,那么当他在此位置时,他面向的不是你,而仍然是朝向正南方向。而实际实验时你的朋友在此位置却是朝向正东方向,所以他相对与初始位置逆时针绕自己旋转了90度。
类似地,当他走到你的正南方向时,他相对于初始姿态自传了180度。当他走到你的正东方向时,他相对于初始姿态自传了270度。当他再次走到你的正北方向时,他相对于初始姿态自传了360度.也就是说他完成了一个自转周期。
因为完成一个公转过程就刚好完成了一个自转过程,所以从时间上来看,这个自转周期就等于公转周期.因为在整个过程中,你的朋友总是以身体面部朝向你,也就是说,月亮总是以一个面朝向地球。
月球起源之谜
对于月球的起源,科学家提出3种理论,它们全都有缺陷,但是阿波罗计划却有助于证明,其中看来可能性最小的理论是最佳理论。有些科学家认为,月球是和地球一起,于46亿年以前,从一团宇宙尘埃中生成的。另一种理论认为月球是地球的孩子,也许是从太平洋地区抠出去的。然而阿波罗登月探险的结果表明,地球和月球的结构成份差别很大,有一些科学家提出了另一种假说,即俘获说。他们认为,月亮是偶然闯入地球引力场,而被锁定在目前的轨道上。可是,要从理论上解释这一过程的机制,难度相当大。因此,上述3种理论 全都难以站得住脚。正如罗宾·布列特博士所称:要解释月球不存在,要比解释月球存在更容易些。
月球年龄之谜
令人惊异的是,从月球带回的岩石标本,经分析发现其中99%的年龄要比地球上90%年龄最大的岩石更加年长。阿姆斯特朗在寂静海降落后拣起的第一块岩石的年龄是36亿岁。其他一些岩石的年龄为43亿岁、46亿岁和45亿岁。 它几乎和地球及太阳系本身的年龄一样大,地球上最古老的岩石是37亿岁。1973年,世界月球研讨会上曾测定一块年龄为53亿岁的月球岩石。更令人不解的是,这些古老的岩石都采自科学家认为是月球上最年轻的区域。根据这些证据,有些科学家提出,月球在地球形成之前很久很久便已在星际空间形成了。
月球土壤的年岁比岩石年岁更大之谜
月球古老的岩石已使科学家束手无策,然而,和这些岩石周围的土壤相比,岩石还算是年轻的。据分析,土壤的年龄至少比岩石大10亿年。乍一听来,这是不可能的,因为科学家认为这些土壤是岩石粉碎后形成的。但是,测定了岩石 和土壤的化学成份之后,科学家发现,这些土壤与岩石无关,似乎是从别处来的 。
袭击月球时,月球发出空心球似的声音之谜
在阿波罗探险过程中,废弃的火箭第三节推进器会轰地一下撞在月球表面。据美国航空航天局的文件记载,每一次这样的响声,听起来仿佛是一个大铃铛的声音。当登月人员降落在颜色特别黑的平原上时,他们发现要在月球表面钻孔十分困难。土壤样品经分析后发现,其中含有大量地球上稀有的金属钛(它被用于超音速喷气机和宇宙飞船上);另一些硬金属,如锆,铱、铍的含量也很丰富。科学家觉得迷惑不解,因为这些金属只有在很高的高温 -- 约华氏4500度下,才会和周围的岩石融为一体。
不锈铁之谜
月面岩石样其中还含有纯铁颗粒,科学家认为它们不是来之陨星。苏联和美国的科学家还发现了一个更加奇怪的现象:这些纯铁颗粒在地球上放了7年还不生锈。在科学世界里,不生锈的纯铁是闻所未闻的。
月球放射性之谜
月亮中厚度为8英里的表层具有放射性,这也是一个惊人的现象。当阿波罗15的宇航员们使用温度计时,他们发现读数高得出奇,这表明,亚平宁平原附 近的热流的确温度很高。一位科学家惊呼:上帝啊,这片土地马上就要熔化了!月球的核心一定更热。然而,令人不解的是,月心温度并不高。这些热量是从月球表面大量放射性物质发出的,可是这些放射性物质(铀、铊和钚)是从哪里来的?假如它们来自月心,那么它们怎么会来到月球表面?
干燥的月球上的大量水气之谜
最初几次月球探险表明,月球是个干燥的天体。一位科学家曾断言,它比戈壁大沙漠干燥100万倍。阿波罗计划的最初几次都未在月球表面发现任何水的踪迹。可是阿波罗15的科学家却探测到月球表面有一处面积达100平方英里的水气团。科学家们红着脸争辩说,这是美国宇航员废弃在月亮上的两个小水箱漏水造成的。可是这么小的水箱怎能产生这样一大片水气?当然这也不会是宇航员的尿液—— 它直接喷射到月球的天空中。看来这些水气来自月球内部。
月球表面呈玻璃状之谜
阿波罗的宇航员们发现,月球表面有许多地方覆盖着一层玻璃状的物质,这表明,月球表面似乎被炽热的火球烧灼过。正如一位科学家所指出的:月亮上铺着玻璃。专家的分析证明,这层玻璃状物质并不是巨大的陨星的撞击产生的,有些科学家相信,这是太阳的爆炸 -- 某种微型新星状态 -- 产生的后果。
月亮的磁场之谜
早先探测和研究表明月球几乎没有磁场,可是对月球岩石的分析却证明它有过强大的磁场。这一现象令科学家大惑不解,保罗·加斯特博士宣称:这里的岩石具有非常奇特的磁性……完全出乎我们意料。如果月球曾经有过磁场,那么它就应该有个铁质的核心,可是可靠的证据显示,月球不可能有这样一个核心;而且月亮也不可能从别的天体(诸如地球)获得磁场,因为假如真是那样的话,它就必须离地球很近,这时它会被地球引力撕得粉碎。
月球内部神秘的物质聚集点之谜
1968年,围绕月球飞行的探测器首次显示,月球的表层下存在着物质聚集结构。当宇宙飞船飞越这些结构上空时,由于它们的巨大引力,飞船的飞行会稍稍低于规定的轨道,而当飞船离开这些结构上空时,它又会稍稍加速,这清楚地表明这物质聚焦结构的存在,以及它们巨大的质量。科学家们认为,这些结构就像一只牛眼,由重元素构成,隐藏在月球表面海的下面。正如一位科学家所称:看来谁也不知道该如何来对付它们。
阿波罗计划(ProjectApollo)或作阿波罗工程,是美国国家航空航天局从1961年到1972年从事的一系列载人航天飞行任务,在60年代的十年中主要致力于完成载人登月和安全返回的目标。在1969年阿波罗11号宇宙飞船达成了这个目标,尼尔·阿姆斯特朗成为第一个踏上月球表面的人类。为了进一步执行在月球的科学探测,阿波罗计划一直延续到1970年代早期。总共耗资约240亿美元,因此有人认为,资金是美国能领先一步登月的最大因素。
阿波罗计划是美国国家航空航天局执行的迄今为止最庞大的月球探测计划,“阿波罗”飞船的任务包括为载人登月飞行作准备和实现载人登月飞行,已于1972年底结束。迄今(2008年)为止还没有过其他的载人航天器离开过地球轨道。阿波罗计划详细地揭示了月球表面特性、物质化学成份、光学特性并探测了月球重力、磁场、月震等。后来的天空实验室计划和美国、苏联联合的阿波罗-联盟测试计划也使用了原来为阿波罗建造的设备,也就经常被认为是阿波罗计划的一部分。
阿波罗计划取得了巨大的成功,但计划中也有过几次严重的危机,包括阿波罗1号测试时的大火造成维吉尔·格里森、爱德华·怀特、罗杰·查菲的死亡;阿波罗13号的氧气罐爆炸以及阿波罗-联盟测试计划返回大气层时排放的有毒气体都几乎使执行任务的宇航员丧命。
美国宇航局2009年11月13日宣布,在月球表面发现了“大量水冰”,从而为人类重返月球甚至是在月球建立太空远航基地带来希望。据悉,这些冰块存在于月球表面“永远见不到阳光的陨石坑内”。美国曾让两个宇航器开展了撞月实验,以寻找水的踪迹。美国的“撞月计划”耗资高达7900万美元以上,其中一个撞击器以每小时9000公里的速度冲向月球南极附近的陨石坑内。在这个宇航器身后,还紧紧跟随着另外一个飞行器,并记录下前者撞月的全过程传回地球。科研人员随后就从照片中发现了水的踪迹。据介绍,“撞月宇航器”在月球上掀起1600多米高的尘埃,其中含有体积约为100升的水(或者冰)。
本次撞月行动共掀起两股尘埃:其中一部分由蒸汽和微尘组成;另一部分由质量更重的物质组成。研究人员表示,月球上的水(冰)可能是远古时期遭彗星撞击后留下的“遗迹”。由于此类陨石坑在几十亿年间从未接受过太阳照射,因此各类物质得以保持“原生态”。自从1972年后,人类再没有登上过月球,此前也只有12名美国人在阿波罗计划中涉足月球表面。
美国宇航局表示,将在2020年让人类重新月球,并且在上面建设探索火星的“中继站”。目前,担任重返月球任务的“战神”运载火箭和登月舱都处于早期实验状态。不过,受经济危机影响,美国宇航局的经费严重缩水,不足以完成上述野心勃勃的太空探索计划。[1]
月亮是月球的文学概念。月球更多是一种天文学概念,而月亮能带给我们无限的遐思。
月亮的别称
月,即月球.俗称月亮.清.李光庭<乡言解颐>:亮,言其光也."别称:大明,月精,夕兔,夕轮,丹桂,水晶,月镜,月规,月灵,月娥,七宝团圞,月魂,月浦,月妃,一轮,月殿,月华,月兔,月御,月轮,天灯,太阴精,飞镜,太阴,玉团,玉杵,玉壶,玉铃,玉鉴,玉蜍,霜娥,壁月,霜轮,宵暉,寒蟾,皓魂,皓彩,望舒,彩蟾,银葩,银丸,圆魂,凉蟾,圆轮,蚌胎,珮环,桂蟾,莹魄,素月,素丸,珠球,华灯,珠兔,姱娥,结璘,宝镜,金蟾,金饼,冰轮,纤阿,纤魂,光者,玄兔,玄度,朱曦,冰月,金盆,百炼镜,波奴等.
与月亮有关的神话传说
中国关于月亮的神话最早载于《山海经》《楚辞》《淮南子》等古籍中。
●关于月亮,民间流传着许多传说和神话故事。其中有嫦娥奔月、朱元璋抗元起义等故事。
●传说月亮里有一棵高五百丈的月桂树。汉朝时有个叫吴刚的人,醉心于仙道而不专心学习,被贬到月亮上砍月桂,但月桂随砍随合,后世因而得以见到吴刚在月中无休止砍伐月桂的形象。
与月亮有关的诗词
●夜光何德,死则又育?厥利维何,而顾兔在腹?(屈原《楚辞·天问》)
(意思是:月亮具有什么特性,消亡了又再长起?那好处是什么,而抚育一个兔儿在怀里?)
●斫却月中桂,清光应更多。(杜甫《一百五十夜对月》)
●老兔寒蟾泣天色,云楼半开壁斜白。玉轮轧露湿团光,鸾佩相逢桂香陌。(李贺《梦天》)
●可怜今夕月,向何处,去悠悠?是别有人问,那边才见,光影东头?是天外,空汗漫,但长风浩荡送中秋?飞镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?谓经海底问无由,恍惚使人愁。怕万里长鲸,纵横触破,玉殿琼楼。虾蟆故堪浴水,问云何玉兔解沉浮?若道都齐无恙,云何渐如钩?(辛弃疾《木兰花慢》)
赏月佳对
●月月月明,八月月明明分外;山山山秀,巫山山秀秀非常。
●中秋赏月,天月圆,地月缺;游子思乡,他乡苦,本乡甜。
●天上月圆,人间月半,月月月圆逢月半;今宵年尾,明日年头,年年年尾接年头。
●北斗七星,水底连天十四点;南楼一雁,月中带影一双飞。
●楼高但任云飞过;池小能将月送来。
●满地花阴风弄影;一亭山色月窥人。
●水凭冷暖,溪间休寻何处来源,咏曲驻斜晖,湖边风景随人可;月自圆缺,亭畔莫问当年初照,举杯邀今夕,天上嫦娥认我不? ★疲倦的月亮躲进了云层休息,只留下几颗星星像是在放哨。
★月亮斜挂在天空,笑盈盈的,星星挤满了银河,眨巴着眼睛。
★一轮圆月升起来了,像一盏明灯,高悬在天幕上。
★月亮睁大眼睛,和蔼地望着村落和田野,极像一只擦亮的铜盘。
★圆月渐渐升高,她那银盘似的脸,流露着柔和的笑容。
★明净似的圆月,已经被远方蓝蓝的高山托上天空。
★月亮,圆圆的,像纺车,纺着她浪漫的遐思。
★夜,静极了,玉盘似的满月在云中穿行,淡淡的月光洒向大地
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