| 月球是地球唯一的天然卫星。距地球384400km。半径1738km,相当于地球半径的0.27质量7.35×10^22kg,相当于地球的1/81.30。
一、月球的轨道运动
月球以椭园轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大园称“白道”。白道平面不重合于天赤道,也不平行于黄道面,而且空间位置不断变化。周期173日。
二,月球的自转
月球在绕地球公转的同时进行自转,周期27.32166日,正好是一个恒星月,所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”,几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。
天平动是一个很奇妙的现象,它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因:
1)在椭园轨道的不同部分,自转速度与公转角速度不匹配。
2)白道与赤道的交角。
三、月球的物理状况
1)环形山
这个名字是伽利略起的。它是月面的显著特征,几乎布满了整个月面。最大的环形山是南极附近的贝利环行山,直径295千米,比海南岛还大一点。小的环行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”,内壁一般带有同心园状的段丘,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)。
2)月海
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到了现在。
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”
面积越五百万平方公里,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(一种度量反射太阳光本领的物理量)也比较低,因而看起来现得较黑。
3)月陆和山脉
月面上高出月海的地区称为月陆,它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”。
4)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。
5)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。
四 月球之谜
(1)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。
(2)月球较地球古老:
令科学家惊讶的是,从月球带回的岩石,有99%比地球上90%的古老岩石还要老。太空人携回的月球岩石,已被测定有43亿年至46亿年的历史,这已相当于太阳系的历史了。
(3)土壤比岩石更久远:
美国太空人首次登陆的“宁静海”,土壤的年代竟比岩石久远。据分析,两者相差10亿年之久。由化学分析显示,月球上的土壤并非由岩石演变,可能来自别的地方。
(4)受撞击会发出巨响:
太阳神号在探月时,月球登陆艇和火箭返航时,都会撞到月球表面。但每次都会使月球像大铜锣或大钟一样响起来,阿波罗12号探月时,月球的回声还持续了4个小时,目前没有一个科学家能够解释这种现象。
(5)黑影区有稀有金属:
在地球上看月球时,会看到有些黑影,太空人登陆到这个平原状的黑影区时,发现很难在它的表面上钻孔,经研究这里的土壤样品中含有金属元素如钛、锫、钇等,科学家们为此感到十分惊异,因为这些金属元素要在相当高的热度---摄氏6000度以上才可能熔化,并与周围的岩石混合在一些。
(6)纯铁粒子不会生锈:
宇航员们从月球上带回来的岩石样品中,都含有纯铁的粒子,科学家们认为这些纯铁粒子并非来自陨石。有专家报导,这些纯铁粒子带回地球后,好多年都未生过锈,纯铁不生锈在科学界还是破天荒第一次遇到这种事情。
(7)表面光滑如镜子:
月球表面不少地方光滑如镜。好像被什么不知来源的酷热“烫”过了一样。专家们分析说,这儿并非是由巨大的陨石撞击而造成的,有些科学家则认为,太阳爆出来的高热才是主要的因素。
(8)具有磁性使人震惊:
早期的月球研究,都说月球上没有磁场,近年来在分析月球岩石后,才知道它有强烈的磁性。然而月球的岩石真有磁场,则应有个铁质的核心才对,但现在的资料又告诉我们,这样一个巨大的热核心不可能存在于月球的里面,也不可能从地球上的磁场获得磁性,因为月球若要从地球上获得磁性,就必须很接近地球,果真如此,它恐怕会被地心力弄毁了。
(9)外壳底部的浓缩物:
太空探测带回来的资料显示,月球的外壳底下有大块的浓缩物而且还有一股吸引力,太空船飞过时禁不住要倾斜。科学家只知道这些浓缩物是一种又重又密的物质,其余就一无所知了。
五 月球在上,地球在下
当我们仰视天穹时,我们会看到皎洁的月亮高高挂在天空,它是离开地球最近的星球。很多科学家相信,月球曾经是地球的一部分,大约4.55亿年前,一块有火星那么大的小行星冲向地球,将月球从地球中撞飞出去。
这次撞击不仅使得地球有了一个环绕它旋转的忠实伙伴,也使得大部分在地球上已经遗失的太阳系历史在月球这个荒芜的地方完整的保存了下来。月球,就象一面时间的镜子。
现在的问题是如何将这片荒凉之地变成充满生气的科研基地以及大工业场所。
越来越多的国家对这地球的近邻感兴趣.远的不说,最近召开的第四届月球探索和应用大会就能看出一斑。于7月10-15日召开的月球会议将在Noordwijk举行,这座英雄城市有个美丽的绰号,“月球之都”。
六 月球计划
现在,各种与月球有关的课题都被提出,比如往返月球的费用,建立月球商业基地的经济可行性和立法条件等。下一步的月球计划已经提上了欧洲航天署的议事日程。日本也计划于2003年开始它的月球A计划,并且在2004年进行月球登陆计划。
月球探索委员会(ILEWG)正筹划一个多国会议。会议上将从科学,技术,机器人,人的生存等各方面讨论月球移民的可能性。此次会议中,将会出一份“月球宣言”,它将成为二十一世纪的月球探索国际间合作的行动计划书。
欧洲似乎对月球要比美国更感兴趣。从即将召开的会议中就能看出,美国无意在此次会议中担纲领袖作用,NASA似乎把所有注意力都集中到了火星计划上。
月球探索计划是一次国际间的合作。如果说月球真的曾经属于地球的话,那人类必然将再次踏上这块大陆,利用其中的资源。何况,月球计划的费用仅为火星计划的几分之一。而其国际合作性又是最紧密的,在未来几十年内,将是人类努力的方向,辉煌的杰作。是可以用现有的技术实现的唯一的一个伟大计划。它不仅有着科学上的意义,国际间的商业合作也会成为其中一个很重要的环节。
欧洲正积极筹备着登陆月球的计划,2002年10月份,阿丽亚娜5号将飞向月球执行个小任务,这个任务将绘制月球极地阴影区地图,为将来的更大行动计划做准备。
月球
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