① 月球地理知識 越詳細越好
月球俗稱月亮,也稱太陰。月球就是最明顯的天然衛星的例子。在太陽系裡,除水星和金星外,其他行星都有天然衛星。月球的年齡大約也是46億年,它與地球形影相隨,關系密切。月球也有殼、幔、核等分層結構。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,它佔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,質量約7350億億噸,相當於地球質量的1/81,月面的重力差不多相當於地球重力的1/6。
月球上面有陰暗的部分和明亮的區域。早期的天文學家在觀察月球時,以為發暗的地區都有海水覆蓋,因此把它們稱為「海 」。著名的有雲海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈,那裡層巒疊嶂,山脈縱橫,到處都是星羅棋布的環形山。位於南極附近的貝利環形山直徑295公里,可以把整個海南島裝進去。最深的山是牛頓環形山,深達8788米。除了環形山,月面上也有普通的山脈。 月球的正面永遠向著地球。另一方面,除了在月面邊沿附近的區域因天秤動而間中可見以外,月球的背面絕大部分不能從地球看見。在沒有探測器的年代,月球的背面一直是個未知的世界。
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徵。而當探測器運行至月球背面時,它將無法與地球直接通訊。
月球約一個農歷月繞地球運行一周,而每小時相對背景星空移動半度,即與月面的視直徑相若。與其他衛星不同,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。
因為月球的自轉周期和它的公轉周期是完全一樣的,我們只能看見月球永遠用同一面向著地球。自月球形成早期,月球便一直受到一個力矩的影響引致自轉速度減慢,這個過程稱為潮汐鎖定。亦因此,部分地球自轉的角動量轉變為月球繞地公轉的角動量,其結果是月球以每年約38毫米的速度遠離地球。同時地球的自轉越來越慢,一天的長度每年變長15微秒。
月球對地球所施的引力是潮汐現象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道,所謂的同步自轉並非嚴格。由於月球軌道為橢圓形,當月球處於近日點時,它的自轉速度便追不上公轉速度,因此我們可見月面東部達東經98度的地區,相反,當月處於遠日點時,自轉速度比公轉速度快,因此我們可見月面西部達西經98度的地區。這種現象稱為天秤動。又由於月球軌道傾斜於地球赤道,因此月球在星空中移動時,極區會作約7度的晃動,這種現象稱為天秤動。再者,由於月球距離地球只有60地球半徑之遙,若觀測者從月出觀測至月落,觀測點便有了一個地球直徑的位移,可多見月面經度1度的地區。這種現象稱為天秤動。
嚴格來說,地球與月球圍繞共同質心運轉,共同質心距地心4700千米(即地球半徑的2/3處)。由於共同質心在地球表面以下,地球圍繞共同質心的運動好像是在「晃動」一般。從地球北極上空觀看,地球和月球均以迎時針方向自轉;而且月球也是以迎時針繞地運行;甚至地球也是以迎時針繞日公轉的。
很多人不明白為甚麼月球軌道傾角和月球自轉軸傾角的數值會有這么大的變化。其實,軌道傾角是相對於中心天體(即地球)而言的,而自轉軸傾角則相對於衛星(即月球)本身的軌道面。在這個定義習慣很適合一般情況(例如人造衛星的軌道)而且是數值相當固定的,但月球卻非如此。
月球的軌道平面(白道面)與黃道面(地球的公轉軌道平面)保持著5.145 396°的夾角,而月球自轉軸則與黃道面的法線成1.5424°的夾角。因為地球並非完美球形,而是在赤道較為隆起,因此白道面在不斷進動(即與黃道的交點在順時針轉動),每6793.5天(18.5966年)完成一周。期間,白道面相對於地球赤道面(地球赤道面以23.45°傾斜於黃道面)的夾角會由28.60°(即23.45°+ 5.15°) 至18.30°(即23.45°- 5.15°)之間變化。同樣地,月球自轉軸與白道面的夾角亦會介乎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反過來影響地球自轉軸的傾角,使它出現±0.002 56°的擺動,稱為章動。
白道面與黃道面的兩個交點稱為月交點--其中升交點(北點)指月球通過該點往黃道面以北;降交點(南點)則指月球通過該點往黃道以南。當新月剛好在月交點上時,便會發生日食;而當滿月剛好在月交點上時,便會發生月食。
數據資料
平均軌道半徑 384,400千米
軌道偏心率 0.0549
近地點距離 363,300千米
遠地點距離 405,500千米
平均公轉周期 27天7小時43分11.559秒
平均公轉速度 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°)
升交點赤經 125.08°
近地點輻角 318.15°
默冬章 (repeat phase/day) 19 年
平均月地距離 ~384 400 千米
交點退行周期 18.61 年
近地點運動周期 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
扁率 0.0012
體積 2.199×10^10 立方千米
質量 7.349×10^22 千克
平均密度 水的3.350倍
赤道重力加速度 1.62 m/s2
地球的1/6
逃逸速度 2.38千米/秒
自轉周期 27天7小時43分11.559秒
(同步自轉)
自轉速度 16.655 米/秒(於赤道)
自轉軸傾角 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
月球周期
名稱 Value (d) 定義
恆星月 27.321 661 相對於背景恆星
朔望月 29.530 588 相對於太陽(月相)
分點月 27.321 582 相對於春分點
近點月 27.554 550 相對於近地點
交點月 27.212 220 相對於升交點
月球運動
月球是地球唯一的天然衛星,是距離我們最近的天體,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3800萬千米,還不如我們亞洲的面積大。月球的質量約7350億億噸,相當於地球質量的1/81,月面重力則差不多相當於地球重力的1/6。
月球的軌道運動
月球以橢圓軌道繞地球運轉。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱「白道」。白道平面不重合於天赤道,也不平行於黃道面,而且空間位置不斷變化。
周期173日。
月球的自轉
月球在繞地球公轉的同時進行自轉,周期27.32166日,正好是一個恆星月,所以我們看不見月球背面。這種現象我們稱「同步自轉」,幾乎是衛星世界的普遍規律。一般認為是行星對衛星長期潮汐作用的結果。天平動是一個很奇妙的現象,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,自轉速度與公轉角速度不匹配。
2、白道與赤道的交角。
月球地形
月面的地形主要有:
環形山
這個名字是伽利略起的。它是月面的顯著特徵,幾乎布滿了整個月面。 最大的環形山是南極附近的貝利環形山,直徑295千米,比海南島還大一點。小的環形山甚至可能是一個幾十厘米的坑洞。直徑不小於1000米的大約有33000個。占月面表面積的 7-10%。
有個日本學者1969年提出一個環形山分類法,分為克拉維型(古老的環形山,一般都面目全非,有的還山中有山)哥白尼型(年輕的環形山,常有「輻射紋」,內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(環壁較低,可能從哥白尼型演變而來 )碗型和酒窩型(小型環形山,有的直徑不到一米)。
月海
肉眼所見月面上的陰暗部分實際上是月面上的廣闊平原。由於歷史上的原因,這個名不副實的名稱保留到了現在。
已確定的月海有22個,此外還有些地形稱為「月海」或「類月海」的。公認的22個絕大多數分布在月球正面。背面有3個,4個在邊緣地區。在正面的月海面積略大於50%,其中最大的「風暴洋」 面積越五百萬平方公里,差不多九個法國的面積總和。 大多數月海大致呈圓形,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,還有五個地形與之類似的「湖」——夢湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖,但有的湖比海還大,比如夢湖面積7萬平方千米,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:露灣、暑灣、中央灣、虹灣、眉月灣;沼有腐沼、疫沼、夢沼三個,其實沼和灣沒什麼區別。
月海的地勢一般較低,類似地球上的盆地,月海比月球平均水準面低1-2千米,個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(一種量度反射太陽光本領的物理量)也比較低,因而看起來現得較黑。
月陸和山脈
月面上高出月海的地區稱為月陸,它一般比月海水準面高2-3千米,由於它返照率高,因而看來比較明亮。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。從同位素測定知道月陸比月海古老得多,是月球上最古老的地形特徵。
在月球上,除了犬牙交差的眾多環形山外,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,其中最長的山脈為亞平寧山脈,綿延1000千米,但高度不過比月海水準面高三、四千米。山脈上也有些峻嶺山峰,過去對它們的高度估計偏高。現在認為大多數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,5000-6000米20個,4000-5000米則有80個,1000米以 上的有200個。
月球上的山脈有一普遍特徵:兩邊的坡度很不對稱,向海的一邊坡度甚大,有時 為斷崖狀,另一側則相當平緩。
除了山脈和山群外,月面上還有四座長達數百千米的峭壁懸崖。其中三座突出在 月海中,這種峭壁也稱「月塹」。
月面輻射紋
月面上還有一個主要特徵是一些較「年輕」的環形山常帶有美 麗的「輻射紋」,這是一種以環形山為輻射點的向四面八方延伸的亮帶,它幾乎以筆直的方向穿過山系、月海和環形山。 輻射文長度和亮度不一,最引人注目的是第谷環形山的輻射紋,最長的一條長1800千米,滿月時尤為壯觀。其次,哥白尼和開普勒兩個環形山也有相當美麗的輻射 紋。據統計,具有輻射紋的環形山有50個。
形成輻射紋的原因至今未有定論。實質上,它與環形山的形成理論密切聯系。現 在許多人都傾向於隕星撞擊說,認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。而另外一些科學家認為不能排除火山的作用,火山爆發時的噴 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 構造----那些看來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在月陸上較平坦的地區,而那些較窄、較小的月谷(有時又稱為月溪)則到處都有。最著名的月谷是在柏拉圖環形山的東南連結雨海和冷海 的阿爾卑斯大月谷,它把月面上的阿爾卑斯山攔腰截斷,很是壯觀。從太空拍得的照片估計,它長達130千米,寬10-12千米。
看不到月球背面的原因
月球總以一個面對著地球。是因為月球的自傳和公轉周期是相同的。 (同步自轉,27.32166日)
要理解這一現象,你可以做一個實驗。畫一個圓,標出正東西南北方向。你站在圓心(代表地球),再找一個朋友,站在圓上,讓他面部朝前(即不扭動脖子),沿著圓逆時針挪動,要求他在沿著圓挪動的時候,保持面部始終朝向圓心,也就是你。那麼這樣一個過程就基本模擬了月亮饒地球轉動的過程。
很明顯,在這樣一個過程中,你的朋友始終是一個面(前面)面向你。下面理解為什麼在這樣一個過程中,公轉周期等於自轉周期。
你的朋友從你的正北方出發,繞著你轉動,再一次出現在正北方的時候,他就完成了一個公轉周期。(類似於月亮饒地球公轉一周的時間。)
類似地,當他走到你的正南方向時,他相對於初始姿態自傳了180度。當他走到你的正東方向時,他相對於初始姿態自傳了270度。當他再次走到你的正北方向時,他相對於初始姿態自傳了360度。也就是說他完成了一個自轉周期。
因為完成一個公轉過程就剛好完成了一個自轉過程,所以從時間上來看,這個自轉周期就等於公轉周期。因為在整個過程中,你的朋友總是以身體面部朝向你,也就是說,月亮總是以一個面朝向地球。
月球成因
一、分裂說。這是最早解釋月球起源的一種假設。早在1898年,著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出,月球本來是地球的一部分,後來由於地球轉速太快,把地球上一部分物質拋了出去,這些物質脫離地球後形成了月球,而遺留在地球上的大坑,就是現在的太平洋。這一觀點很快就收到了一些人的反對。他們認為,以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說,如果月球是地球拋出去的,那麼二者的物質成分就應該是一致的。可是通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析,發現二者相差非常遠。
二、俘獲說。這種假設認為,月球本來只是太陽系中的一顆小行星,有一次,因為運行到地球附近,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的觀點認為,地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起,久而久之,吸積的東西越來越多,最終形成了月球。但也有人指出,向月球這樣大的星球,地球恐怕沒有那麽大的力量能將它俘獲。
三、同源說。這一假設認為,地球和月球都是太陽系中浮動的星雲,經過旋轉和吸積,同時形成星體。在吸積過程中,地球比月球相應要快一點,成為「哥哥」。這一假設也受到了客觀存在的挑戰。通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析,人們發現月球要比地球古老得多。有人認為,月球年齡至少應在70億年左右。
四、大碰撞說。這是近年來關於月球成因的新假設。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上,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的本茲、斯萊特里和哈佛大學史密斯天體物理中心的卡梅倫共同提出了大碰撞假設。這一假設認為,太陽系演化早期,在星際空間曾形成大量的「星子」,星子通過互相碰撞、吸積而長大。星子合並形成一個原始地球,同時也形成了一個相當於地球質量0.14倍的天體。這兩個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成的幔和殼。由於這兩個天體相距不遠,因此相遇的機會就很大。一次偶然的機會,那個小的天體以每秒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動狀態,使地軸傾斜,而且還使那個小的天體被撞擊破裂,硅酸鹽殼和幔受熱蒸發,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,主要有碰撞體的幔組成,也有少部分地球上的物質,比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核,因受膨脹飛離的氣體所阻而減速,大約在4小時內被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃,並沒有完全脫離地球的引力控制,他們通過相互吸積而結合起來,形成全部熔融的月球,或者是先形成幾個分離的小月球,在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。
球體成分及可利用資源
45億年前,月球表面仍然是液體岩漿海洋。科學家認為組成月球的礦物克里普礦物(KREEP) 展現了岩漿海洋留下的化學線索。KREEP實際上是科學家稱為「不兼容元素」的合成物--那些無法進入晶體結構的物質被留下,並浮到岩漿的表面。對研究人員來說,KREEP是個方便的線索,來明了月殼的火山運動歷史,並可推測彗星或其他天體撞擊的頻率和時間。
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。當受到宇宙射線轟擊時,每種元素會發射特定的伽瑪輻射。有些元素,例如:鈾、釷和鉀,本身已具放射性,因此能自行發射伽瑪射線。但無論成因為何,每種元素發出的伽瑪射線均不相同,每種均有獨特的譜線特徵,而且可用光譜儀測量。
直至現在,人類仍未對月球元素的豐度作出面性的測量。現時太空船的測量只限於月面一部分。
月球有豐富的礦藏,據介紹,月球上稀有金屬的儲藏量比地球還多。月球上的岩石主要有三種類型,第一種是富含鐵、鈦的月海玄武岩;第二種是斜長岩,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毫米的岩屑顆粒組成的角礫岩。月球岩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。
科學家指出,要開發月球必須對月球進行全面的探測,了解月球的資源,並逐步對資源進行開發。月球的礦產資源極為豐富,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,而且便於開采和冶煉。據悉,月球上的鐵主要是氧化鐵,只要把氧和鐵分開就行;此外,科學家已研究出利用月球土壤和岩石製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進行的氦聚變可作為核電站的能源,這種聚變不產生中子,安全無污染,是容易控制的核聚變,不僅可用於地面核電站,而且特別適合宇宙航行。據悉,月球土壤中氦3的含量估計為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,由於月球的氦3蘊藏量大,對於未來能源比較緊缺的地球來說,無疑是雪中送炭。許多航天大國已將獲取氦3作為開發月球的重要目標之一。
月球表面分布著22個主要的月海,除東海、莫斯科海和智海位於月球的背面(背向地球的一面)外,其他19個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岩,22個海中所填充的玄武岩體積約1010千米3,而月海玄武岩中蘊藏著豐富的鈦、鐵等資源。若假設月海玄武岩中鈦鐵礦含量為8%,或者說二氧化鈦含量為4.2%,則月海玄武岩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性與不確定性,但可以肯定的是月海玄武岩中豐富的鈦鐵礦是未來月球可供開發利用的最重要的礦產資源之一。
克里普岩是月球高地三大岩石類型之一,因富含鉀、稀土元素和磷而得名。克里普岩在月球上分布很廣泛。富含釷和鈾元素的風爆洋區的克里普岩被後期月海玄武岩所覆蓋,克里普岩混合並形成高灶和鈾物質,其厚度估計有10~20千米。風暴洋區克里普岩中的稀土元素總資源量約為225億至450億噸。克里普岩中所蘊藏的豐富的釷、軸也是未來人類開發利用月球資源的重要礦產資源之一。
此外,月球還蘊藏有豐富的鉻、鎳、鈉、鎂、硅、銅等金屬礦產資源,將為人類社會的可持續發展出貢獻。
天秤動
由於月球軌道為橢圓形,當月球處於近日點時,它的自轉速度便追不上公轉速度,因此我們可見月面東部達東經98度的地區,相反,當月處於遠日點時,自轉速度比公轉速度快,因此我們可見月面西部達西經98度的地區。這種現象稱為經天秤動。
月球火山分布
月球上沒有類似夏威夷或聖.海侖那樣的火山。然而,它的表面卻被巨大的玄武熔岩(火山熔岩)層所覆蓋。
早期的天文學家認為,月球表面的陰暗區是廣闊的海洋,因此,他們稱之為「mare」,這一詞在拉丁語中的意思就是「大海」,當然這是錯誤的,這些陰暗區其實是由玄武熔岩構成的平原地帶。
除了玄武熔岩構造,月球的陰暗區,還存在其他火山特徵。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,這些特徵都不顯著,只是月球表面火山痕跡的一小部分。
與地球火山相比,月球火山可謂老態龍鍾。大部分月球火山的年齡在30-40億年之間;典型的陰暗區平原,年齡為35億年;最年輕的月球火山也有1億年的歷史。而在地質年代中,地球火山屬於青年時期,一般年齡皆小於10萬年。地球上最古老的岩層只有3.9億年的歷史,年齡最大的海底玄武岩僅有200萬歲。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活動跡象,因此,天文學家稱月球是「熄滅了」的星球。
地球火山多呈鏈狀分布。例如安底斯山脈,火山鏈勾勒出一個岩石圈板塊的邊緣。夏威夷島上的山脈鏈,則顯示板塊活動的熱區。月球上沒有板塊構造的跡象。典型的月球火山多出現在巨大古老的沖擊坑底部。因此,大部分月球陰暗區都呈圓形外觀。沖擊盆地的邊緣往往環繞著山脈,包圍著陰暗區。
月球陰暗區主要出現在月球較遠的一側。幾乎覆蓋了這一側的1/3面積。而在較遠一側,陰暗區的面積僅佔2%。然而,較遠一側的地勢相對更高,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岩的流動阻力,較地球更小,熔岩行進更為流暢。這就可以解釋,為什麼月球陰暗區的表面大都平坦而光滑。同時,流暢的熔岩流很容易擴散開,因而形成巨大的玄武岩平原。此外,地心引力小,使得噴發出的火山灰碎片能夠落得更遠。因此,月球火山的噴發,只形成了寬闊平坦的熔岩平原,而非類似地球形態的火山錐。這也是月球上沒有發現大型火山的原因之一。
月球上沒溶解的水。月球陰暗區是完全乾涸的。而水在地球熔岩中是最常見的氣體,是激起地球火山強烈噴發的重要因素之一。因此,科學家認為缺乏水分,也對月球火山活動產生巨大影響。具體的說,沒有水,月球火山的噴發就不會那麼強烈,熔岩或許僅僅是平靜流暢地湧出地面。
月球是空心的
據猜想,月球是空心的。月球是一冰行星,在與地球擦過時被地球吸引力,有了軌道。在探測月球時,發現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著地球),
② 月球的資料
月球
月球是地球唯一一顆天然衛星:
古羅馬人稱之為Luna,古希臘人稱之為Selene或阿爾特彌斯(月亮與狩獵的女神),另外在其他神話中它還有許多名字。
理所當然,月球早在史前就已被人所知道。它是空中僅次於太陽的第二亮物體。由於月球每月繞地球公轉一周,地球、月球、太陽之間的角度不斷變化;我們把它叫做一個朔望月。一個連續新月的出現需要29.5天(709小時),隨月球軌道周期(由恆星測量)因地球同時繞太陽公轉變化而變化。
由於它的大小與組成,月球有時被分為類地「行星」,與水星,金星,地球和火星分在一起。
月球由蘇聯飛行器月球2號於1959年代表人類第一次拜訪,這也是人類第一次在非地球星體上探索。第一次在著陸則在1969年6月20日(你記得你在哪兒嗎?);後一次在1972年12月。月球也是唯一一個被採回表面樣本的星球。在1994年夏天,月球被Clementine飛行器大范圍地作了地圖映象。月球勘探者號如今正繞著月球轉。
地球與月球之間的引力場形成了有趣的現象。最顯而易見的便是潮汐現象。月球正對地球一點的引力為最大,反面一點則相對弱小一些。地球,特別是海洋並不是完全地固定的,而是朝月球方向略有延伸的。從地球表面為透視角觀察的話,會看到地球表面的兩個膨脹點,一個正對月球,另一個則正對反面。這效果對海洋比對因態地殼強烈得多,所以海洋處膨脹得更高。另外因為地球自轉比月球在軌道上快,膨脹每天一次,每天的大潮一共有兩次。
但是地球也並不完全是一個流體,地球的自轉導致地球在正對月球下方的膨脹非常輕微。這意味著由於地球自轉扭力及月球上的加速度影響,使地球與月球之間的影響力並不十分確切地存在於兩球心連線上。這也使得地球不斷向月球提供自轉能量,使得自轉速度每世紀減慢1.5微秒,也使月球公轉地球軌道每年增加3.8米。(相反的結果也導致了火衛一和海衛一的不尋常公轉軌道)。
不對稱的引力交互作用也使月球自轉同步。比如,它的軌道位相始終相對固定,使得朝向地球的一面不變。由於地球的自轉因月球的影響而減緩,所以在很早以前,月球的自轉速度也因地球而減緩,不過在那時作用力要強烈得多。當月球的自轉速度減緩到適合自己軌道周期時(這樣膨脹點就在地球正對點),就沒有任何的多餘扭力了,這樣月球的情形就穩定了。這種情況也類似地發生在太陽系其他衛星上。最終,地球的自轉也將慢到合適於月球周期,就像冥王星和冥衛一的情況一樣。
自然,月球也顯得不太穩定(由於它的不太圓的軌道)以致於較遠端的一部分度數可不定時地看到,但大多數遠端表面(左圖)一直無法完全觀測,直到蘇聯飛船月球3號1959年上天對其進行拍攝才解決了問題。(注意:這里並沒有什麼「黑暗面」在月亮上;月球的所有部分都能得到半日照時間。一些對「黑暗面」的稱謂往往是指月亮不為人所見的另一面,因為「黑暗」有「不為人知」之意。這種稱謂在今天不夠正確)。
月球沒有大氣層。但是來自Clementine飛行器的證據表明可能在月球南極,處於永久陰暗面的大環行山處有固態水--冰。這如今已由月球勘探者號飛船證實。顯然月球北極也有冰,這樣未來月球探索的代價將略微便宜一些!
月球的外殼平均厚68千米,從Mare Crisium下的零公里到背面Korolev環行山的107千米。地殼下是地幔,可能也是它的內核。然而它並不像地球的地幔,月球的只是部分特別熾熱。奇怪的是,月球的質心與它的幾何地理中心向地球方向偏移了2千米。同樣,在這一側其地殼也較薄。
月球表面有兩種主要地形:巨大的環形山與古老的高原和相對平滑與年輕的maria。maria地形(覆蓋月球表面達16%)是由火山噴出的熾熱的熔岩沖蝕出的。大部分的表面是由灰土層塵埃與流星撞擊的石頭碎片覆蓋。出於未知的理由,maria地形集中於靠近於地球的一面。
大多數靠近地球的環形山,火山由科學歷史上的著名的稱謂命名,如第谷,哥白尼和托勒密。背面的則多用近代的命名,如阿波羅,加加林和Korolev(因為第一張照片由月球3號拍到,所以具有顯而易見的俄羅斯偏向)。另外,類似於近地區,月球背面也有巨形環形山South Pole-Aitken,直徑2250千米,深12千米,使它成為太陽系最大的撞擊盆地,並在西側形成了山中山,成了太陽系中重環山的典型。(從地球上看;左側圖的正中)。
阿波羅號和月球號計劃帶回了一塊重382千克的石頭樣本。這些提供給了我們有關月球的詳細知識。它們具有特別的價值,在月球上著陸後的廿年,科學家們還是在這快最期的樣本上做研究。
月球表面上的絕大多數石頭看來都有30到46億歲,這與地球上的超過30億歲的極稀少的石頭有偶然的巧合。這樣,月球就提供了太陽系早期歷史的在地球上無法找到的證據。
根據早先的對阿波羅樣本的研究,有關月球的起源並不一致,主要有三種理論:co-accretion同生說,主張地球與月球同時形成於太陽星雲;fission分裂說,主張月球是由地球上分裂出去; capture捕捉說,主張月球形成於其他地方,後來為地球所捕捉。這些理論證據都不足,但是來自月亮石頭的最新和最詳細的信息引出了impact撞擊說:地球曾被一個大物體(相當於火星大小甚至更大)撞擊,月球則是由噴射出的部份形成。不斷又有新信息被發現,但撞擊說如今被廣泛接受。
月球並沒有全球性磁場,但是它的一些表面石頭存有剩餘的吸引力,表明月球早期曾有過全球性磁場。
由於沒有大氣和磁場,月球表面赤裸裸地遭受太陽風的攻擊。在它剩餘的40餘億年光陰里,大量來自太陽風的氫離子將植入其表面。由阿波羅返回的樣本證明了它對研究太陽風的價值。月球上的氫可能在未來當作燃料使用。
有人認為小行星 3753 (1986 TO) 是地球的另一個衛星,但事實上盡管它與地球的軌道有很復雜的關系,但還不能稱之為衛星,最多隻能叫它地球的「夥伴」。由於月球的內部構造已經固化,它的地質活動非常不活躍。
關於月球的幻想和神話自從人類有歷史起就一直延綿不絕。但一直到現代,月球的成因仍然是個謎。有人認為它是與地球從同一塊星際物質中形成的,而有的人認為它是地球在遭到另一不明大天體撞擊後產生的碎片重新聚合形成的。但不管怎麼說,月球畢竟是離我們最近的天體。它對人類有著不可取代的意義。
質量 7.349e+22 kg
赤道半徑 1.2298e-02 km
平均密度 3.34 gm/cm^3
平均地距 384,400 km
自轉周期 27.32166 天
公轉周期 27.32166 天
平均軌道速度 1.03 km/sec
赤道地表重力 1.62 m/sec^2
赤道逃逸速度 2.38 km/sec
晝間平均地表溫度 107°C
夜間平均地表溫度 -153°C
最高地表溫度 123°C
最低地表溫度 -233°C
平均地表溫度 15°C
大氣壓 1.013 bars
大氣組成 氮 77%
氧 21%
其它 2%
③ 月亮在什麼方向
月亮在哪個方位是不同的,是由於月球繞地球的公轉引起的。月球的相位即形狀和月球和太陽的相對位置也在改變,每天月球會向西移動約13°,所以推遲約50分鍾升起,所以每天同一時間看到月亮的位置不同。上弦月上半夜出來,在西面出來,月面朝西。
月球的自轉與公轉的周期相等(稱為潮汐鎖定),因此月球始終以同一面朝向著地球。地球海洋潮汐的產生主要是由於月球引力的作用。
月球的軌道運動:
月球以橢圓軌道繞地球運轉。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱「白道」。白道平面不重合於天赤道,也不平行於黃道面,而且空間位置不斷變化。周期27.32日。
月球在繞地球公轉的同時進行自轉,周期27.32166日,正好是一個恆星月,所以我們看不見月球背面。這種現象我們稱「同步自轉」,或「潮汐鎖定」,幾乎是太陽系衛星世界的普遍規律。
④ 關於月亮的介紹和資料
月球也稱太陰,俗稱月亮。是地球唯一的天然衛星,也是離地球最近的天體,還是研究得最徹底的天體。人類至今唯一一個親身訪問過的天體就是月球。月球是最明顯的天然衛星的例子。在太陽系裡,除水星和金星外,其他行星都有天然衛星。月球的年齡大約有46億年。月球有殼、幔、核等分層結構。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,它佔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,很可能是熔融狀態的。月球直徑約3476公里,是地球的3/11、太陽的1/400。月球的體積只有地球的1/49,質量約7350億億噸,相當於地球質量的1/81左右,月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。
月球表面有陰暗的部分和明亮的區域。早期的天文學家在觀察月球時,以為發暗的地區都有海水覆蓋,因此把它們稱為「海 」。著名的有雲海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈,那裡層巒疊嶂,山脈縱橫,到處都是星羅棋布的環形山。位於南極附近的貝利環形山直徑295公里,可以把整個海南島裝進去。最深的山是牛頓環形山,深達8788米。除了環形山,月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現,別有一番風光
⑤ 月亮與28星宿位置關系 具體就是月亮處於某個階段(陰晴圓缺)是時28星宿的天體位置 再詳細點兒
恆星背景在天球上的地平坐標需要考慮三個因素:
天體的赤道或黃道坐標(天體的位置)
太陽的位置(天體的周年運動)
觀測點地方時(天體的周日運動)
月球的位置需要考慮:
月齡(月球相對於太陽的位置)
觀測點的地方時。
換而言之,如果要聯系月球和某個星宿的地平坐標,需要考慮四個因素:
星宿的坐標
太陽的位置
地方時
月齡
除了第四點月齡可以用月相解釋,其他三點和月相無關。因此,僅僅通過月相,完全無法推斷某個星宿的地平坐標為何,因為有三個參數完全無法與月相左右。
另外,對於比較有經驗的天文(兔)愛好者,可以根據日期,時間推斷出星宿的大概位置,比如3月上旬,張宿大概在子夜升起,黎明落下,繼而可以大致推斷出某個時刻張宿的具體位置。另一方面,可以根據月相和時間推斷出月球大概的位置,比如3月11日農歷初三,月球在太陽以西大約25°的位置,日落後出現在西方低空,旋即落下。
大概梳理是以下的邏輯:
天體的坐標+日期+時間→星座的位置
月相+時間→月球的位置
這樣做因為只需知道箭頭坐標的因素就可以直接推定月球的位置。如果需要按照樓主的邏輯:
月球的位置+月相(查詢或者觀測)→地方時
地方時+日期+天體的坐標→星座的位置。
變成了一條推導復雜的邏輯鏈,比如今天3月11日為例:
農歷初三,月球出現在西方低空→黃昏後
今天是3月11日,太陽位於雙魚座的西側,因此,位於雙魚座東側的壁宿日落後也位於西方的低空,行將落下。
就單單這樣一個特定情況,我想沒有兩三年的觀測經驗是拿不下的,要一個通解……希望樓主有這個腦力吧。
⑥ 地理問題
首先,月球表面沒有圈層。
月球是地球的唯一天然衛星,它與地球有著密切的演化聯系。根據對建立在月球上的阿波羅11號和12號月震台記錄資料的分析,以及對月球表面和月岩的研究,可知現今的月球內部也有圈層結構,但與地球內部的圈層結構並不完全相同。月球表面有一層幾米至數十米厚的月球土壤。整個月球可以認為由月球岩石圈(0~1000公里)、軟流圈(1000~1600公里)和月球核(1600~1738公里)組成。月球岩石圈又可進一步分為四層,即月殼(0~60公里)、上月幔(60~300公里)、中月幔(300~800公里)和月震帶(800 ~ 1000公里)。軟流圈又稱為下月幔。在月殼的10公里、25公里和60公里深處,均存在月震波速的急劇變化,表明在這些深度處存在顯著的不連續性。月球表面至25公里深處為玄武岩組成的月殼第一層次,25公里~60公里之間為月殼的第二層,由輝長岩和鈣長岩組成。上月幔由富鎂的橄欖石組成,中月幔和下月幔由基性岩組成。月球震源的位置位於600~1000公里的深度之間,平均月球震源深度為800公里。由於月球表面岩石的密度並不比整個月球的平均密度小很多,因此,可以認為月球核不會是較重的鐵鎳等元素組成,它可能呈塑性或部分熔融狀。在月球1000公里深處,月幔溫度不會高於1000°C。根據對月球內部狀況的了解,固體部分圈層結構並不是地球本身所特有的。月球的上述圈層結構,也是月球的演化過程中整個月球物質圈層分化的結果。
⑦ 八月十五的月亮是在天空的什麼地方
八月十五的月亮是在天空的正南。
農歷每月十五到十七,月球運行到地球的外側,即太陽、月球位於地球的兩側。由於白道面與黃道面有一夾角θ(θ平均值為5°09′)通常情況下,地球不能遮擋住日光,月球亮面全部對著地球。
人們能看到一輪明月,稱為滿月或望。滿月在傍晚太陽落山時的東方地平線上升起,子夜時位於正南天空,清晨時從西方地平線落下,整夜都可以看到月亮。
(7)浙江選考地理月球在什麼位置擴展閱讀:
滿月經常成為鑒賞的對象,自古就有賞月活動。特別是秋季的滿月非常美麗,中國、日本、韓國等地都有特別的賞月活動。以此為題材的文學作品更是數不勝數。
《唐書·太宗記》記載有「八月十五中秋節」。中秋賞月風俗在唐代的長安一帶極盛,許多詩人的名篇中都有詠月的詩句。並將中秋與嫦娥奔月、吳剛伐桂、玉兔搗葯、楊貴妃變月神、唐明皇游月宮等神話故事結合起,使之充滿浪漫色彩,玩月之風方才大興。
⑧ 初八月亮在什麼方位
農歷初八前後,天黑後不久看到的月亮,就是大約在正南方立著的。
月球的亮面都直立著(亮面與暗面是左右結構),並且上半月月相中,月球亮面在右側(指向位於西方的太陽),下半月月相中,月球亮面在左側(指向位於東方的太陽),反映了月球是被太陽光照亮這一個重要的知識點。
但事實上:當一彎新月或殘月位於地平線附近時,月球的亮面基本都是「躺」著的(亮面與暗面是上下結構,並且亮面在下),像一個笑臉;而示意圖上的月亮卻是「立」著的。
只有當月球位於地球正南方且高度最高時,黃道切線與地面平行,月相才會呈直立狀態。而在其他位置,黃道一定是傾斜於地面的,月球亮面與暗面分界線的連線與地平線成一定的角度。
也就是說,只有當月亮公轉軌跡到地球正南方時,觀測者才能拍攝到直立的月亮,和觀測者的坐標位置沒有關系。