扬州城市论坛 百科 月球是怎么样形成的:这个过程你了解吗(人类对月球的探索过程)

月球是怎么样形成的:这个过程你了解吗(人类对月球的探索过程)

月球是怎么样形成的:这个过程你了解吗, 月球是离地球最近的行星,也是地球唯一的天然卫星。关于月球的起源,其实有很多假说。这是边肖提出的月球形成的假说。让我们来看看。

一、月球的起源

历史上关于月球起源的假说大致可以分为四种:共振潮汐分裂论、同源论、俘获论和撞击成因论。其中,月球起源的前三种假说虽然对地月关系的化学成分、结构、轨道和基本特征的解释都有不同程度的依据,但从地月成分和自转速度的差异、氧和其他同位素的相似性来看,仍有许多难以自圆其说的缺点。随着对月球研究和认识的深入,科学家们提出了新的假说。最新的撞击成因理论引起了科学家们的极大关注。可以解释更多的观测事实,是月球起源的合理假说。

第二,分裂理论

月球的共振潮汐分裂理论是研究月球起源的著名假说之一。

月球共振潮汐分裂说坚持认为月球是地球的生物学女儿,即月球是从地球分裂出来的。坚持这一假说的科学家认为,在地球形成初期,地球处于熔融状态,由于潮汐共振,地球自转不稳定。即使只考虑地球和月球的角动量,当时地球自转周期也只有4个小时。加上太阳的潮汐作用,地球的自转周期可能缩短到2小时。因此,有理由认为,在地球历史的早期,地球自转速度很快,其自转速率远高于现在。如果初始地球处于熔融状态,那么地球的物质在赤道面上会有一个膨胀带,这样赤道面上的一部分熔融物就会被分离出来,或者这部分熔融物在地球高速自转的条件下从赤道带被抛出,被抛出的物质会在地球附近的行星际空间凝结,凝结形成月球。一些持此假说的人也认为,地球上的太平洋是月球分裂后留下的“伤疤”。因为这个假说提出了月球与地球是分离的,所以这个假说被形象地比喻为“母女论”。但由于地球和月球的年龄相差如此之大——月球甚至可能与宇宙同龄,而且地球和月球的地质也不一样,所以现在已经被大多数科学家放弃了。

第三,同源理论

与俘获说、分裂说、碰撞说一样,月球的同调说也是月球起源研究中著名的假说之一。

月球起源的同源理论坚信月球和地球是姐妹或兄弟。月球和地球是在太阳星云凝聚过程中同时“诞生”的,或者说地球和月球是在星云的同一区域同时形成的。

倡导这一假说的科学家认为,在原始太阳星云中,温度和化学成分取决于与太阳的距离。我们太阳系中的行星是由星云不同区域具有不同化学成分的星云物质凝结和吸积而成的。月球在太阳星云中离地球很近,形成过程也差不多,所以属于同时形成的“兄弟”。至于地球和月球的成分差异,他们解释说,当一个行星形成时,它开始凝结、吸积,形成一个以铁为主要成分的行星核。金属核进一步增长后,残留在星云中的非金属物质凝结,月球由地球形成后残留的物质组成。同源论试图合理解释地球和月球的成分差异以及月球的核、幔、壳的成分,但其模型与太阳星云的凝聚过程和地月系统的运动特征并不一致。因此,这一假设并不令人满意。

第四,俘获理论

根据月球俘获理论,月球是地球抢走的“女儿”,即地球和月球是由不属于同一的物质形成的

主张俘获理论的科学家认为,地球和月球处于太阳星云的不同位置,太阳星云是由不同化学成分的星云物质凝聚而成的。月球原始轨道与地球轨道平面的夹角很小(约5度)。当月球运行到地球附近时,在从地球到月球的10个地球半径范围内,月球可能被地球捕获,成为地球的卫星。

著名天文学家阿尔芬认为月球曾经是一颗独立的行星。月球被地球捕获时,其与地球的距离约为地球半径的26倍,与地球平面的夹角为149度。如果月球进入地球的洛希极限,潮汐就会产生强烈的非均匀重力场,月球表面的岩石就会破碎,进入月球运行的轨道空间。大部分碎片会返回月球撞击月球,导致月球表面出现大量月海盆地。在月球正面,挖月海事件发生在39亿年前;降雨事件可能是俘获理论的一个重要证据。通过对地月轨道的精确计算和激光测距的数据表明,月球的轨道离地球越来越远,每年后退约3.8厘米。然而,俘获理论只能解释部分观察到的事实,这并不令人满意。因此,人们不断试图寻找另一种方式,提出新的假说。

五个。冲击理论

这些关于月球起源的假说,如分裂说、同源说、漂浮说,只能解释一些观察到的事实,并不令人满意。因此,科学家们不断采取不同的方法,提出新的假设。其中,80年代中期提出的撞击成因理论引起了极大的关注,它能解释更多的观测事实,是目前月球起源的合理假说。

撞击成因理论也被称为“大碰撞分裂理论”。这个假说认为,地球在早期被一个火星大小的天体撞击,撞击碎片(即两个天体的硅酸盐地幔的一部分)最终形成了月球。

根据撞击理论,太阳系形成初期,行星际空间存在大量星云,经过碰撞吸积后逐渐增多。在相当于地月系的空间内,形成了一个质量相当于现在地球9/10的原地球和另一个火星大小的天体原月亮。这两个天体在各自的演化过程中,形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐组成的地幔和外壳。因为两个天体相距不远,所以有碰撞的可能。剧烈的碰撞不仅使“原生地球”的自转发生偏转,还导致“原生月球”断裂,地幔和外壳变热蒸发。膨胀的气体“包裹”了尘埃和少量地幔物质,飞离了原来的月球。分离出来的金属核由于膨胀气体的阻碍而减速,被“原生地球”吸收,成为地球的一部分。由于地球引力的作用,飞行的气体和尘埃呈圆盘状分布在洛希极限外的空间。通过吸积,它们先形成一些小天体,然后像雪球一样吸积成长,最后形成现在的月球。

撞击成因理论可以合理地解释地月系统的基本特征,如地球自转轴的倾斜和加速度,月球轨道与地球赤道面的不一致,月球是唯一与主行星质量比为1/81的月球,月球富含难熔元素但缺乏挥发性元素和亲铁元素, 月球的密度低于地球,以及月球形成初期存在广阔的熔融和岩浆海洋的事实。 因此,撞击成因理论是一种相对合理和成熟的月球起源理论,并逐渐得到了大多数学者的认同

2006年,欧洲航天局的航天器Smart-1完成了对月球表面化学成分的测定。结果表明,月球表面含有一些化学元素,包括钙和镁。人们一直认为月球是由地球的一部分碰撞和分裂形成的。这一发现为“碰撞和分裂”提供了有力的证据

20世纪60年代末和70年代初,美国宇航员阿波罗在登月任务中带回了月球岩石样本。从那以后,行星科学家们惊讶地发现,这些月球岩石与地球深部地幔中发现的岩石非常相似。当更多的科学家仔细观察月球岩石时,月球的起源变得更加悬疑。科学家发现月球和地球深处的岩石之间仍然有很大的区别。至关重要的是,月球岩石中的同位素与地球岩石中的不一致。

月球也是人类曾经登陆过的星球。对于月亮的神话,中国有嫦娥奔月女神,西方有嫦娥为黑夜带来光明。太阳神赫里俄斯和黎明女神厄俄斯的妹妹。

月球形成的假说

早期月球专家称月球磁场很弱或者根本没有,而月球岩石样本显示它们被强磁场磁化。这是美国宇航局科学家的又一次震惊。因为他们过去认为月球岩石没有磁性。这些科学家后来发现,月球曾经有磁场,但后来消失了。

在对美国阿波罗宇航员从月球带回来的岩石的研究中,科学家发现月球周围的磁场不到地球的1/1000,月球上几乎没有磁场。然而,研究表明,月球曾经有磁场,然后消失了。

月球磁场从诞生后50-10亿年到36-39亿年都有磁场。然而,当它出现6-9亿年后,磁场突然消失了。地球磁场源于地核。科学家认为地核分为内核和外核。内核是固体,外核是液体。它的粘滞系数很小,可以快速流动,产生感应电流和磁场。也就是说,所有行星的磁场都是由感应电流的作用产生的。

根据对月球表面岩石的分析,月球上没有能产生感应电流的地核。相反,所有的证据都表明,月球表面是一个溶解的外壳,是由流动的熔岩流体形成的“海洋”,后来由于冷却变成了今天的样子。起初,几乎所有的天文学家都认为人类在月球上发现了海洋。事实上,月球的黑暗部分是由熔岩冷却形成的。那么,磁场从何而来?加州大学地球行星系德雷克曼教授领导的物理学专家组就此课题进行了三维模拟实验。实验之后,他们终于得出了结论。根据该组织的说法,轻质流动的岩石形成了一个熔岩的“海洋”。当它们从下面漂浮到月球表面时,大量的重放射性元素如钍和铀留在月球表面下。当这些元素坍缩时,它们释放出大量的热量,这些热量就像电热毯一样,加热着月球的内核。被加热的物质与月球表面形成对流,产生感应电流的作用。至此,月球磁场产生。但当放射性元素坍缩超过某一点时,对流现象停止,因此冷致电流效应消失。正是这种变化最终导致了月球磁场的消失。

月球的磁场

月亮也叫“月亮”。在望远镜发明之前,古代人只能在晴朗的夜晚用眼睛仰望明月。看到月球表面忽明忽暗,形状千奇百怪,人们编造出嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉眠道瑶等美丽神话。古希腊人将月亮视为美丽的狩猎女神阿尔忒弥斯,并将女神狩猎时从不离开的银弓视为月亮的天文符号。

月球上基本没有水,所以没有地球上的风化、氧化和水腐蚀,也没有声音传播。到处都是寂静的世界。月亮本身不发光,天空永远是黑暗的,太阳和星星可以同时出现。

月球上几乎没有大气,所以月球上昼夜温差很大。白天,阳光垂直照射的地方,温度高达127;夜间温度可低至零下183摄氏度。由于没有大气层的阻隔,月球表面的太阳光强度比地球强1/3左右。紫外线的强度也比地球表面强很多。由于月球大气较少,在月球表面会看到很多奇怪的现象,比如月球上的天空很暗,阳光直射,阳光照射的地方很亮;够不到的地方很黑。这就是为什么月球表面有亮有暗。因为没有空气来散射光,所以星星在月球上看起来并不闪烁。

月球上到处都是裸露的岩石和环形山的轮廓。整个月球都被砾石和浮土覆盖。从地球上看,月球表面有明亮的区域和暗灰色的部分。亮的部分是月球表面的山脉和高地,暗灰色的部分是月球表面的平原。

月球比地球小,直径3476公里,约为地球直径的3/11。月球表面积约为地球表面积的1/14,略小于亚洲。它的体积是地球的1/49,换句话说,地球可以容纳49个卫星。月球的质量是地球的1/81;物质的平均密度为每立方厘米3.34克,仅为地球密度的3/5。月球上的重力只有地球的1/6,也就是说,6公斤重的东西在月球上只有1公斤重。人在月球上行走,身体是放松的,稍微用力就能跳起来。宇航员认为半跳半跑地在月球上行走似乎比在地球上行走更令人愉快。

月球是离地球最近的天体。它是唯一绕地球运行的天然卫星,与地球的平均距离约为38.44万公里。月球绕地球运行的轨道是圆形的。它的近地点(离地球最近时)平均距离为36.33万公里,远地点(离地球最远时)平均距离为40.55万公里,相差4.22万公里。

月球和地球一样,是一个扁平的球体,南北极略扁,赤道略高。它的平均极地半径比赤道半径短500米,南北两极不对称,北极隆起,南极下沉约400米。

当月亮绕着地球转的时候,它也和地球一起绕着太阳转。也就是说,月球绕地球运行一周后,回到的空间位置不再是原来的起点。由此可见,月球在运动的过程中也会参与各种系统的运动。像其他天体一样,月亮永远在运动。除了东升西落,月亮平均每天从西向东移动超过13度。所以,每天月亮升起的时间都要比前一天晚50分钟左右。月亮的升起和落下是地球自转的反映;从西向东的运动是月球绕地球公转的结果。月球绕地球公转一周称为“星月”,平均耗时27天7小时43分11秒。月球绕地球旋转的同时,也自转。月球自转周期等于公转周期,即1: 1,月球绕地球一周的时间为其自转周期。

月球这种奇怪的自转导致的结果是,月球总是以同一半面向地球,从地球上永远看不到月球的背面。只有通过探测器才能解开月球背面的谜团。人类的这个愿望早在30多年前就已经实现了。现在的大型天文望远镜可以分辨月球表面约50米(相当于14层高楼)的目标。

中国古诗里有很多有趣的月亮的美称:玉免罪(意为爬楼梯看玉免罪,谁会用帘子遮住银缺;辛弃疾);夜光灯(夜光灯):有什么美德?当你死的时候,你会被养育。屈原);素娥(素娥是月亮的别称;《幼学琼林》 );冰轮(玉钩谁挂,冰轮无奈;陆游);玉轮(玉轮滚露湿光,鸾佩相逢桂香陌;李);玉蟾(外寒夜雾,三五玉蟾秋;乙方);桂(Gui)秋日飞光泡一天;苏轼);蛤蟆(福建起航,蛤蟆丢了团;贾岛);顾涂(阳鸟不出谷,顾涂半藏;李白);婵娟(愿人长久,万里共婵娟;苏轼)。此外,月亮还有许多独特的别称,如玉弓、玉桂、玉盘、玉钩、玉镜、冰镜、广寒宫、嫦娥、玉羊等。

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