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第28章 卫星中的代表:月球(1)

1.月球的基本知识

月球

在我国古代有很多歌颂月亮是诗句,中秋佳节是我国的传统的节日,月亮象征着团圆的意思,人们多以此来书抒发自己思想思想的心情。但是你对月亮的物理构造了解多少呢?

月亮的原名是月球,在古时候被称为太阴,它是环绕地球运行的一颗卫星。它的年龄大约有46亿岁,它也是离地球最近的天体。月球是离地球惟一的天然卫星,它离地球的平均距离是38400千米,它的直径约为3476千米,比地球直径四分之一稍大一些,月球的表面积有384401千米,它的面积非常的小,还不及地球上亚洲的面积大。除了面积比地球小,它的体重也比地球小的多,大约是地球体重的六之一。

月球的轨道运动

月球是以椭圆形的轨道绕地球旋转,在这个轨道平面在地球上截得的大圆面称为“白道”。白道平面有它自己独特的一面,它既不重合于赤道平面,又不重合于黄道平面,而且月球的空间位置是不断的变化的。

月球的公转和自转

月球在进行公转的同时也在进行自转。月球的公转和自转的周期差不多都是一样的,一般都是27.32日,是一个恒星月,所有我们只能看到地球的一面,经常看不到它的背面。我们称这种现象为“同步自转”,这几乎也是卫星界的普遍规律,科学家们认为这行星对恒星长期潮汐作用的结果。

天平动

天平动可以使我们看到59%的月面,它产生的主要原因有:

(1)在椭圆轨道的不同部分,自转的速度和公转角速度不匹配。

(2)白道和赤道的交角。

月面的地形主要有:

环形山能够体现月球的物理特征,它也是月面的显著特征,几乎也布满了整个月面。在月球上最大的环形山是南极附近的贝利环形山,直径是295千米,比我国的海南岛还要大一点,小的环形山也特别的小,有的甚至是一个几十厘米的洞。在月球上小于1000米的环形山大约有33000个,占到了月球表面积的7%~10%。

1969年,日本有位学者提出了一个环形山分类法,他将月球上的环形山分为克拉维型(古老的环形山,一般都是面目全分,有的甚至还是山中有山)、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,中央还有中央峰)、阿基米德型(环壁较低,可能从哥白尼型演变而来)、碗型、酒窝型(小型环形山,有的直径不到一米)。

月海

我们用肉眼看来,月球是一望无垠的平原,其实我们看到的月球表面上那一部分阴暗的部分是实际上是月球的平原。已经被确定的月海有22个,此外还有些地形称为“月湖”或“类月海”的。被公认的22个月海绝大多数分布在月球正面。在月球的背面有3个,还有4个在边缘地区。

月球正面的月海面积约占到了月球表面积的50%以上,其中最大的月海面积约占到了500平方公里,是地球上九个法国的面积的总和。大多数的月海大致呈圆形或者是椭圆形,在它的四周多是被一些山脉封闭住,但它也是一些海洋连着一些海洋的。

在月球上除了有一些海洋之外,还有一些湖和一些沼和湾。月海的地势一般比较低,类似地球上的盆地,在一些月海的部分显得特别的黑,是由于月面的返照率比较低。

月陆和山脉

在月球的表面,月陆的面积要比月海的面积大好多。科学家们用同位素测量的办法,了解到月陆要比月海古老的多。在月球上,除了有许多的环形山外,同时也有许多与地球上相同的山脉。月球上最长的山脉就是亚平宁山脉,它绵延1000千米。

月球上还有一些山峰,在月面上6000米以上的山峰有6个,5000米左右的大约有20个,4000米左右的有80个,1000米以上的有200个。月球上的山脉有一个很明显的特征,就是两边的坡度极不对称,向海的一边坡度大。

月面辐射纹

月面上有一些较“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。辐射文最长的一条长1800千米,满月的时候更为漂亮。据统计,在月球上具有辐射纹的环形山大概有50个。

关于辐射纹形成的原因至今还没有定论。现在许多人都认为陨星撞击说,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。而另外一些科学家则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。关于月面的辐射纹众说纷纭,科学家们目前还在做进一步的研究。

月谷(月隙)

在我们地球上有许多的著名的大裂谷,有的人就问,那月球上是不是也有这种构造呢?是的,在月面上也有这种构造,那些看起来弯弯曲曲的黑色大缝隙就是月谷。

在月球上,最著名得到月谷就是在柏拉图环形山的东南连接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。从太空上拍到的照片,我们可以预计它长达130千米,宽约有10千米~12千米。

月球本来的运动方向的是自西向东的环绕着地球做公转运动的,所以说本来它应该是西升东落的,但是由于地球是自转法相和它相同,所以,我们所看到的就是月亮是东升西落了。

1.月球的年龄

经对月球上的岩石标本研究表明,结果简直令人难以置信。从月亮上采集的90%的岩石标本要比地球上90%的最古老的岩石还要古老。由宇航员尼尔.阿姆斯朗从静海收集到的第一块岩石被测定具有超过36亿年的历史,其他岩石经鉴定后,证实具有43亿年、45亿年和46亿年的年龄。其中有一块岩石存在年代更久,经研究竟然已经存在有53亿年之久了。相比之下,在地球上被发现的最古老的岩石只有37亿年。于是一些科学家认为,月球形成的时间远比我们的太阳系形成的时间要早。

2.月球上的粉尘比月球岩石还要古老

从对静海收集的尘土分析的结果来看,关于月球年龄的问题确实变得让人头痛。根据化验结果,月球上的尘土要比岩石还要久远10亿年。这个现象在逻辑上几乎不可能。因为通常情况下,尘土是由它旁边的岩石退化而来的,而化学分析结果竟显示,月球的粉尘并不是来自于其附近的岩石,而是来自其他的地方。

3.月球“大钟”

在“阿波罗”登月探险中,当登月舱着陆并抛弃第三级火箭时,登月舱都重重地撞击到了月球坚硬的表面。每一次撞击都感觉月球像一只大钟被敲击一样,振动持续了一至四个小时。NASA不情愿地指出月亮是真空的。可是,除了从声音上来判断外,关于月球是真空的这种说法,并没有其他令人信服的证据。

4.月亮的阴影区

据早期的天文观测者们推测,月球的阴影区为一片干涸的海洋。可是这些“月海”很奇怪的集中于月球的一侧。宇航员们发现那些月海区域的表层极难被钻透。对那里采集的尘土分析显示那些地区有地球上极其罕见的金属如钛、锆、钇、铍。这些发现让科学家们很震惊,同时也感到一筹莫展,因为要想使这些金属熔化,需要大量的热量和极高的温度(约4500度)以使它们与周围的岩石结合。

5.不生锈的纯铁

前苏联和美国都进行过登月活动,而他们带回的月球尘埃中都含有纯铁的颗粒。前苏联人宣称由遥远月球探测器“佐德20”号取回的纯铁颗粒在地球上几年后也不生锈。纯铁不生锈在地球上闻所未闻。不过地球上也有一个令人难以解释的例外:印度新德里有一根纯铁的柱子,从不生锈,至今也没有人能给出合理的解释。

6.月球的放射性

虽然月球具有极强的放射性,但当“阿波罗13”号宇航员在使用热探测器时发现了异常高的读数。这表明在亚平宁山脉以下有高温热流。事实上,一位月球研究专家承认,当我们看到这些数据后都惊呼:“喔,上帝,这块地方将被熔化!它的核心一定很热”。但那却是谜。因为月球的核心根本不热,反而很冷。根据推测,月球是中空的。月球表面的辐射“令人难堪”的高,而且原因不明。地球的这些热核辐射材料,如铀、钍、钾从何而来?如果是从月核而来(尽管这不可能),又是如何来到月球表面的呢?这些对于我们都是难解地迷。

7.在干燥的月球上空有大量的水蒸气云团

从几次对月球的挖掘实验都可以看出月球是个极其干燥的世界。一位研究月球的专家讲过,它比地球的戈壁滩还要干燥100万倍。早期的阿波罗计划根本找不到一点一滴的水。但是“阿波罗15”号发现月球表面有259千米大的水蒸气云团。万分震惊的和窘迫的科学家们猜想两个被登月宇航员抛弃的水箱可能是云团的起因。可是事实上,两个水箱是不可能制造出这样庞大的云团的。他们甚至还想到宇航员们排在月球上的尿液,但这些数量极少的尿液更不可能会产生出如此巨大的云团,这些云团好像是来自月球的内部。

8.月球玻璃状的表面

从多次进行的登月探险活动中可以看出月球表面是一层玻璃状的物质。这个现象提示了月球曾受过高温热源的烘烤,专家们分析结果证明这种现象可能是由于大量小陨星的撞击。有一种看法认为,一次三万年以前的猛烈太阳的火焰产生了这些变化。有专家称,月球的这种玻璃状表面与核武器造成的效果十分相似,而月球表面的这种高核辐射性与这一解释相吻合。

9.月球的怪异磁场

早期对月球进行研究的专家声称,月球的磁场很弱或月球上根本就没有磁场,但是从月球带回的月岩显示它们被很强的磁场磁化了。这对NASA的科学家们又是一次冲击。因为他们以前总是假设月岩是没有磁性的。对于月球的这种很强的磁场来源,至今没有科学家能给出合理的解释。

10.奇异的高密度物质团

据早期月球轨道的观测显示,在玛丽亚山区的下面聚集着一些高密度的物质。NASA还报告这些高密度物质区还引起飞越其上空的飞船式探测器微微向下俯冲并加速。这显示月球下面有隐藏的结构。科学家们还指出这些物质具有极高的密度,状态如牛眼睛一般。有科学家指出,至今没有人知道这下面到底是一种什么样的东西。

2.推测月球的起源

关于月球的来源曾有两位科学家提出自己异想天开的大胆假说,他们认为月球是个中间空洞,但是外表经过改装的宇宙飞船。似乎只有这样,才能圆满解答月球留给我们的各种奇异现象。这个大胆的假设引起了不少的争论,现在大部分科学家仍然不敢承认这个理论。然而有人提出理论说月球的确不是天然形成的。月球就像精密的机械一样,天天以同一面面对地球,也刚刚好与太阳一般大。外面是一层高硬度的合金壳,可以承受长时间高密度的陨石轰击,仍然安然无恙。月球具有的那么多人造的特征,也难怪人们会认为它不是一个天体星球。

从拍摄的月球照片表明月球的表面似乎是凹凸不平的,但是那是月球背对地球的那一面。后来科学家发现月球面对地球的一面是竟然是相当光滑的,几大月海都是在月球的正面,背面则是密密麻麻的环形山。难怪月球能以非常高的效率反射太阳光,在夜晚的天空发亮。人们设想如果将时光倒回远古月球刚刚成型之时,月球还没有遭到陨石的任何撞击的时候,那么月球的光亮是不是会更加皎洁动人。

当人们发现月球面对地球的一面总是光滑如镜的,而背对地球的一面是粗糙不堪的时候,禁不住设想月球是为了照明地球上的人们而造的呢?有人认为月球是外星人为了监视地球而造的人造飞船。但是这种设想也是很容易被推翻的。因为他们实在是没有必要做一个比很多天体行星还要大并且可以照明地球的宇宙飞船,来监视地球,而且他们为何会如此的明目张胆而不把自己隐藏起来呢?

也有人认为这是史前人类的杰作,他们为了避免地球在晚上会一直处于黑暗之中,所以就创造了一颗类似自然的星体,利用它表面的反射能力照明地球。这个想法似乎很符合环保概念,既可以避免因发电而制造大量的污染,又可以一次照亮整个地球的黑暗。但是史前的人类真的有那么高的科技,不会只为后代子孙解决简单的光亮问题而使他们处于更多令人头痛的问题之中吧?更何况如果当时的科技有那么发达,那么当代的人类是不是应该要比现在过地更好一点。

其实在早前的研究就已经发现,月球的形成似乎有着奇特不为人知的另类之处,但是为什么没有引起科学界的重视,进一步探讨呢?因为关于史前人类的存在,一直都是科学家的禁忌,有太多违背了“进化论”的观点是人们不敢直面的问题。

3.月相的形成过程

在星空中,月亮每天都会自西向东移动一大段距离,随着它的不断移动,其形状也在不断地发生着变化,这就是月亮位相变化,叫做月相。中国的古诗有句“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,这里的所说的圆缺就是“月相变化”,即是指在地球上我们所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。

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