月球

用户:喻鲜  创建于:2013年12月18日 16:33

月球

  月球,俗称月亮,古称太阴,是环绕地球运行的一颗卫星。它是地球的一颗固态卫星,也是离地球最近的天体(与地球之间的平均距离是39万千米)。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。

  月球是被人们研究得最彻底的天体。人类至今第二个亲身到过的天体就是月球。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。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3474.8公里,大约是地球的1/4、太阳的1/400,月球到地球的距离相当于地球到太阳的距离的1/400,所以从地球上看去月亮和太阳一样大。月球的体积大概有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,差不多相当于地球质量的1/81左右,月球表面的重力约是地球重力的1/6。

  月球永远都是一面朝向我们,这一面习惯上被我们称为正面。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。而当人造探测器运行至月球背面时,它将无法与地球直接通讯。

  月球27.321666天绕地球运行一周,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。

  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3/4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。从地球南极上空观看,地球和月球均以顺时针方向自转;而且月球也是以顺时针绕地运行;甚至地球也是以顺时针绕日公转的,形成这种现象的原因是地球、月球相对于太阳来说拥有相同的角动量,即“从一开始就是以这个方向转动”。

  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,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,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。

  诞生

  在46亿年之前,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。

  大约在44.5亿年前,最靠近太阳的第三颗较大的行星——地球,却遇上了前所未有的灾难。

  一颗大小与火星相近的行星快速袭来,因为两颗行星的轨道形成交叉,将使一次巨大的撞击无可避免。

  如果我们能够跳到银河系的视角来看待即将到来的相撞,首先需要以太阳为参照物,我们的太阳位于银河系第三内侧,它仅仅是银河系中一千亿颗恒星中的一个。如此看来,发生在太阳周围的行星撞击,在银河系的视野之下是完全看不到的。

  但是以太阳系为参照物,这却是一次惊天动地的相撞。撞击将两颗行星的地幔和地壳物质抛入到附近的空间,当残留的冲击行星改变轨道离去之后,在地球的附近留存了大量的行星撞击碎块。随着时间的流逝,环绕在地球周围的物质逐渐聚合,开始形成一个独立的天体。

  45亿年后,人类作为生命的一部分出现在靠近太阳的第三颗行星上。岁月早已抚平了地球的累累伤痕,而那次相撞形成的月球却周而复始的占据着夜空。月球长成什么模样?它与地球有什么不同?它与地球带来了什么样的影响?

  而那宇宙中的偶然一击,又将为人类带来什么样的未来?

  轨道数据

  平均轨道半径384,401千米。

  轨道偏心率0.0549。

  近地点距离363,300千米。

  远地点距离 405,500千米。

  平均公转周期27.32天。

  平均公转速度 1.023千米/秒。

  轨道倾角在28.58°与18.28°之间变化。

  升交点赤经125.08°。

  近地点辐角 318.15°。

  默冬章19 年。

  平均月地距离384400 千米。

  交点退行周期 18.61 年。

  近地点运动周期8.85 年。

  食年346.6 天。

  沙罗周期18 年 10/11 天。

  轨道与黄道的平均倾角 5°。

  月球赤道与黄道的平均倾角 1°。

  赤道直径 3,476.2 千米。

  两极直径 3,472.0 千米。

  扁率0.0012。

  表面面积 3.79×10^7平方千米。

  体积2.199×10^10 立方千米。

  质量 7.349×10^22 千克。

  平均密度水的3.350倍。

  赤道重力加速度1.622 m/s2 (地球的1/6)。

  逃逸速度2.38千米/秒。

  自转周期 27天7小时43分11.559秒(同步自转)。

  自转速度 16.655 米/秒(于赤道)。

  自转轴倾角在3.60°与6.69°之间变化 与黄道的交角为1.5424°。

  反照率0.12满月时视星等-12.74。

  表面温度(t) -233~123℃ 平均23℃。

  大气压1.3×10-10 千帕。

  月周期:

  名称 数值(单位:天) 定义

  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)

  分点月27.321 582 相对于春分点

  近点月27.554 550 相对于近地点

  交点月27.212 220 相对于升交点

  月球的直径是地球平均直径的1/4,质量只是地球的1/81。

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