月球月球的起源,地质构造,月貌,月相,月食,潮汐,人类登月,开发月球,月球与人类关系
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/08 01:38:28
月球月球的起源,地质构造,月貌,月相,月食,潮汐,人类登月,开发月球,月球与人类关系
月球月球的起源,地质构造,月貌,月相,月食,潮汐,人类登月,开发月球,月球与人类关系
月球月球的起源,地质构造,月貌,月相,月食,潮汐,人类登月,开发月球,月球与人类关系
月球的内部构造是什么样子,这关系到它的起源与演化.20世纪60年代人类第一次登上月球之后,人类才开始对月球的内部逐渐有所了解.根据天然和人工月震所提供的资料表明,月球跟地球一样,也可以分成月壳,月幔和月核等层次.月壳厚约60-65千米,它最上部的1000-2000米主要是月壤和岩石碎块.
月壳以下到1000千米处是月幔,有人把月幔的下限定在1388千米深处.月幔的部分占了月球一半以上的体积,主要由相当于地球上的基性岩和超基性岩组成,物质密度一般超过每立方厘米3.5克,下层可能略低5%.从月幔以下直到1740千米深处的月球中心为月核,主要由铁,镍,硫等组成.月核的温度大致在1000摄氏度-1600摄氏度之间.
1956年10月26日,一位天文学家发现,照片上的阿尔芬斯环形山变得模糊不清了.这可能是因为火山在喷发,喷出来的气体使它的轮廓变得模糊了.1958年11月3日,另一个天文学发现环形山内的中央峰呈现一种不寻常景色,环形山显出了红色,接着,中央峰的亮度突然增加了几乎1倍.种种迹象表明,这是一次火山爆发.1959年10月23日,人们又一次观测到阿尔芬斯环形山内的火山爆发,而且这次活动的规模比一年前的那次大得多.
根据宇航员们在月球上建立的自动月震站的记录,月球上经常发生月震.月架月震仪曾经测得过10000次月震.此外,长期的观测还发现,月球上的一些小环形山,如著名的林内环形山,慢慢缩小消失了,留下一片白斑,而有的环形山在变大起来.
回答者:someonemaybe - 初入江湖 三级 11-24 19:29
月球概况
一、月球的基本参数:
平均赤道半径: ae = 1738000 米
平均半径: a = 1737400 米
赤道重力加速度: ge = 1.618 米/秒2
平均自转周期: T = 27.32166 天
扁率: f = 0.006
质量: M⊕ = 0.07348 ×1024 公斤
月心引力常数: GM = 4.902793455×1012 米3/秒2
平均密度: ρe = 3.34 克/厘米3
地月系质量比 E/M = 81.30068
离地球平均距离: R = 384400 公里
逃逸速度: v = 2.38 公里/秒
表面温度: t = -120 ~ +150
表面大气压: p = 1.3 × 10-10 帕
二、圈层结构
月球是地球的唯一天然卫星,它与地球有着密切的演化联系.根据对建立在月球上的阿波罗11号和12号月震台记录资料的分析,以及对月球表面和月岩的研究,可知现今的月球内部也有圈层结构,但与地球内部的圈层结构并不完全相同.月球表面有一层几米至数十米厚的月球土壤.整个月球可以认为由月球岩石圈(0~1000公里)、软流圈(1000~1600公里)和月球核(1600~1738公里)组成.月球岩石圈又可进一步分为四层,即月壳(0~60公里)、上月幔(60~300公里)、中月幔(300~800公里)和月震带(800 ~ 1000公里).软流圈又称为下月幔.在月壳的10公里、25公里和60公里深处,均存在月震波速的急剧变化,表明在这些深度处存在显著的不连续性.月球表面至25公里深处为玄武岩组成的月壳第一层次,25公里~60公里之间为月壳的第二层,由辉长岩和钙长岩组成.上月幔由富镁的橄榄石组成,中月幔和下月幔由基性岩组成.月球震源的位置位于600~1000公里的深度之间,平均月球震源深度为800公里.由于月球表面岩石的密度并不比整个月球的平均密度小很多,因此,可以认为月球核不会是较重的铁镍等元素组成,它可能呈塑性或部分熔融状.在月球1000公里深处,月幔温度不会高于1000°C.根据对月球内部状况的了解,固体部分圈层结构并不是地球本身所特有的.月球的上述圈层结构,也是月球的演化过程中整个月球物质圈层分化的结果.
三、月面特征
月面上山岭起伏,峰峦密布,没有水,大气极其稀薄,大气密度不到地球海平面大气密度的一万亿分之一.没有火山活动,也没有生命,是一个平静的世界.已经知道月海有22个,总面积500万平方公里.从地球上看到的月球表面,较大的月海有10个:位于东部的是风暴洋、雨海、云海、湿海和汽海,位于西部的是危海、澄海、静海、丰富海和酒海.这些月海都为月球内部喷发出来的大量熔岩所充填,某些月海盆地中的环形山,也被喷发的熔岩所覆盖,形成了规模宏大的暗色熔岩平原.因此,月海盆地的形成以及继之而来的熔岩喷发,构成了月球演化史上最主要的事件之一.
月球上的陨击坑通常又称为环形山,它是月面上最明显的特征.环形山(crater),希腊文的意思是"碗",所以又称为碗状凹坑结构.环形山的形成可能有两个原因,一是陨星撞击的结果,二是火山活动;但是大多数的环形结构均属于陨星的撞击结果.1924年,吉福德(A. C. Gifford)曾把月坑同地球上的陨石坑作了比较,证实了月坑是陨星撞击形成的.因此,陨击作用是形成现今月球表面形态的主要作用之一.许多大型环形山都具有向四周延伸的辐射状条纹,并由较高反射率的物质所组成,形成波状起伏的地形,向外延伸可达数百公里.环形山周围有溅射出来的物质形成的覆盖层;溅射的大块岩石又撞击月球表面,形成次生陨击坑.由于反复的陨星撞击与岩块溅落,以及月球内部喷出的熔岩大规模泛滥,使得许多陨击坑模糊不清,或只有陨击坑中央的尖峰露出覆盖熔岩的表面.
从叠加在月海上的陨击坑的状况判断,以及从月球上带回样品的放射性年龄测定表明,月海物质大致是与陨击坑同时期形成的.月海年龄大都在35亿年左右,而月陆高地的形成至少在月海熔岩喷发之前10亿多年已经存在,因此原始月壳是更为早期形成的,并且是大量熔岩的不断喷发,月球物质长期圈层分化的结果.研究表明,月球的圈层结构是继大约46亿年前它所经历的一个漫长的天文演化阶段之后,又一个持续了约10亿年之久的一个圈层分化过程.月球上大型环形山多以古代和近代天文学者的名字命名,如哥白尼、开普勒、埃拉托塞尼、托勒密、第谷等.月球表面陨击坑的直径大的有近百公里,小的不过10厘米,直径大于1公里的环形山总数多达33000个,占月球表面积的7~10%,最大的月球坑为直径235公里.在月球背向地球的一面,布满了密集的陨击坑,而月海所占面积较少,月壳的厚度也比正面厚,最厚处达150公里,正面的月壳厚度为60公里左右.由于月球表面之上缺乏大气圈和水圈,所以月球早期的熔岩喷发和陨星撞击形成的月球表面形态特征能够得到长期的保存.自1969年以来,宇航员已从月球表面取回数百公斤的月岩样品,经过对这些月岩样品的研究分析得出结论,这些月岩曾熔化过,月球表层物质主要是岩浆岩组成.月球的年龄至少已有46亿年.
四、月球运动
地球与月球构成了一个天体系统,称为地月系.在地月系中,地球是中心天体,因此一般把地月系的运动描述为月球对于地球的绕转运动.然而,地月系的实际运动,是地球与月球对于它们的公共质心的绕转运动.地球与月球绕它们的公共质心旋转一周的时间为27天7小时43分11.6秒,也就是27.32166天,公共质心的位置在离地心约4671公里的地球体内.
宇宙间天体之间都存在相互间的作用,其中所谓"潮汐作用"是重要的作用形式之一.由于地月间距离相对较近,这种潮汐作用更为明显.太阳系天体中,月球对地球的潮汐作用约为太阳对地球潮汐作用的2.2倍,并远远大于其它天体对地球的潮汐作用.由于月球的潮汐摩擦作用使得地球自转变慢,每天时间变长,平均每一百年一天的长度增加近千分之二秒.同时,由于地球自转变慢,使得月球缓慢向外作螺旋运动,目前月球正以每年3~4厘米的速度远离地球.同样道理,地球对月球的潮汐作用,使得月球自转周期变得与其公转周期相同.月球的自转和公转都是自西向东的.月球的这种自转,称为同步自转.因此,自古以来,人们看到月球总是以同一面朝向我们地球.
人类在开始记录地球史的时候,就已通过观测月球位置和位相来计时.通过对月球和太阳周期性运动的研究,使得古代中国人和美索不达米亚人创立了历法.公元前300年,巴比伦的天文学者已能预报月食.
一、月球奥秘知多少
月球的奥秘非常多,诸如月球的起源、地质构造、月貌、月相、月食、潮汐、人类登月、开发月球、月球与人类关系,等等。班上同学可按兴趣分组,分别探究其中一两个方面。然后开一个专题汇报会,各组推选代表将搜集整理的资料和研究成果作汇报。如有不同意见,可以展开辩论。不求意见统一,只求有所收获。
二、观察月亮运行情况,参观天文台或天文馆
1.细看下面的月球运行图(...
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一、月球奥秘知多少
月球的奥秘非常多,诸如月球的起源、地质构造、月貌、月相、月食、潮汐、人类登月、开发月球、月球与人类关系,等等。班上同学可按兴趣分组,分别探究其中一两个方面。然后开一个专题汇报会,各组推选代表将搜集整理的资料和研究成果作汇报。如有不同意见,可以展开辩论。不求意见统一,只求有所收获。
二、观察月亮运行情况,参观天文台或天文馆
1.细看下面的月球运行图(最好观测一段时间的月球运行,与下面的运行图对照),想一想:这些图各指哪一运行阶段的月球形状?现在一般使用什么名称?我国古代分别用哪两个字来命名哪两个重要阶段?
(思考:观察月球运行后,你有什么体会?)
2.有条件的可参观天文台或天文馆,向专业人员了解人类观测天体的历史,了解有哪些著名的天文学家及常见的天文观测仪器和天文现象等,并观看关于月球的录像资料。
(思考:为什么天文台大多建在山顶上?为什么天文台观测室大多为圆顶?通过这次参观,你对月球有什么新的认识?)
三、丰富多彩的月亮文化
自古以来,人们赋予月亮各种文化意义,许多民族都有关于月亮的神话传说、文章诗赋、对联、谜语、音乐、绘画,还有与月亮有关的民风民俗、风景名胜。搜集以上各种资料,班上开一个交流会。
讨论:在科学技术高度发达的今天,人们为什么仍然喜欢关于月亮的神话传说、民风民俗和文艺作品?
四、我是月球小专家
组织一次月球知识擂台赛。成立组委会,将班上同学分成几个参赛小组,并准备竞赛题、小卡片和奖品。
五、月亮照着你,月亮照着我(第一项必做,二、三项任选其一)
1.班上准备一个本子,以“我在月球上的一天”为题,全班同学每天轮流写一段话,进行故事接龙。
2.围绕“月球”这一话题,展开想像,写一篇五六百字的文章。
3.在你的日记本上,写下你参加这次活动的心得体会。
参考资料
一、月球的几大谜团
月球起源之谜:目前,人类关于月球的起源,一共提出了三种假说,月球被捕获说、地月同源说和地球分裂说。到目前为止,三种假说都没有取得强有力的证据,因此产生了第四种假说——“月球—宇宙飞船”说。
月球年龄之谜:从月球带回的岩石标本,可据以测定月球的年龄。经分析发现,与地球上90%年龄最大的岩石相比,月球岩石99%的年龄更长。1973年,世界月球研讨会上曾测定一块月球岩石年龄为53亿岁,而地球上最古老的岩石是37亿岁。有些科学家提出,在地球形成之前,月球早已在星际空间形成了。
另外,还有月球环形山形成之谜、月球土壤的年岁比岩石年岁更大之谜、月球受撞击发出巨响之谜、月球上不锈铁之谜、干燥的月球上大量水汽之谜等。
二、不少文献记载,月亮并非自古就有
●古代美洲玛雅人留下了极发达的文化,可是在他们的始于大洪水之前的《编年史》中,人们奇怪地发现,里面竟然没有关于月亮的记载。
●距今大约4000年左右,亚历山大里亚大图书馆的第一位馆长在他留下的文献中这样写道:“古时,地球的天空中看不到月亮。”
●《金史·天文志》中记载了一条十条惊人的资料:“太宗天会十一年五月乙丑,月忽失行而南,顷之复故。”意思是:金太宗天会十一年(公元1133年)五月(公历6月)乙丑日(15日),月亮忽然偏离了运行轨道,向南而去,不一会,又回到原来的轨道上。
三、与月亮有关的神话传说
●中国关于月亮的神话最早载于《山海经》《楚辞》《淮南子》等古籍中。
●关于月亮,民间流传着许多传说和神话故事。其中有嫦娥奔月、朱元璋抗元起义等故事。
●传说月亮里有一棵高五百丈的月桂树。汉朝时有个叫吴刚的人,醉心于仙道而不专心学习,被贬到月亮上砍月桂,但月桂随砍随合,后世因而得以见到吴刚在月中无休止砍伐月桂的形象。
四、我国古代关于月亮的富有幻想色彩的诗歌
●夜光何德,死则又育?厥利维何,而顾兔在腹?(屈原《楚辞·天问》)
(意思是:月亮具有什么特性,消亡了又再长起?那好处是什么,而抚育一个兔儿在怀里?)
●斫却月中桂,清光应更多。(杜甫《一百五十夜对月》)
●老兔寒蟾泣天色,云楼半开壁斜白。玉轮轧露湿团光,鸾佩相逢桂香陌。(李贺《梦天》)
●可怜今夕月,向何处,去悠悠?是别有人间,那边才见,光影东头?是天外,空汗漫,但长风浩荡送中秋?飞镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?谓经海底问无由,恍惚使人愁。怕万里长鲸,纵横触破,玉殿琼楼。虾蟆故堪浴水,问云何玉兔解沉浮?若道都齐无恙,云何渐渐如钩?(辛弃疾《木兰花慢》)
五、赏月佳对
●月月月明,八月月明明分外:山山山秀,巫山山秀秀非常。
●中秋赏月,天月圆,地月缺:游子思乡,他乡苦,本乡甜。
●天上月圆,人间月半,月月月圆逢月半;今宵年尾,明日年头,年年年尾接年头。
●北斗七星,水底连天十四点;南楼一雁,月中带影一双飞。
●楼高但任云飞过;池小能将月送来。
●满地花阴风弄影;一亭山色月窥人。
●水凭冷暖,溪间休寻何处来源,咏曲驻斜晖,湖边风景随人可;月自圆缺,亭畔莫问当年初照,举杯邀今夕,天上嫦娥认我不?
六、月亮的美称与雅号
玉兔、夜光、素娥、冰轮、玉轮、玉蟾、桂魄、蟾蜍、顾兔、婵娟、玉弓、玉桂、玉盘、玉钩、玉镜、冰镜、广寒宫、嫦娥、玉羊等。
七、月球外星文明的传说
●传说,登上月球的阿姆斯特朗,在和代号休斯敦的指挥中心联系时,突然吃惊地说:“这些东西大得惊人!天哪!简直难以置信,我要告诉你们,这里有其他宇宙飞船,它们排列在火山口的另一侧,他们在月球上,他们正在注视着我们……”此时,电讯信号突然中断。阿姆斯特朗看到了什么?
●1968年12月21日,美国在肯尼迪航天中心向月球发射了第一艘探测飞船,当这艘飞船进入月球轨道之后,宇航员在100公里高空用望远镜照相机拍摄了第一张月球背面照片。许多年后,人们在研究这些照片的时候意外发现,在火山口中有一个巨大的圆形物体,它十分规则,不像是自然之物,看上去好像正在着陆或起飞。
●从“阿波罗”8号开始,10号、11号、16号、17号都曾目击或拍摄过月面不明飞行物的照片,甚至早在1966年,美国的“月球轨道环形飞行器”2号就发现,在月面上有一些排列有序的12—23米高的塔状建筑物,随后,苏联的宇宙飞船也发现了这些建筑。
参考书目和推荐网站:
《自然科学宝库》(太阳·月球·星球卷)
《亿万个为什么》(天文地理卷)
《牛津现代科技大百科》(宇宙科学卷)
《新编十万个为什么》(天文卷)
《当代博物馆丛书》(天文博物馆卷)
《从地球到月球》(凡尔纳)
《月球人》(彼埃尔·布勒)
《飞向月球》(J.普特卡梅)
http ://Aries.126.com
http://astronomy.533.net
http://www. moon. com.cn
收起
古罗马人称之为Luna,古希腊人称之为Selene或阿尔特弥斯(月亮与狩猎的女神),另外在其他神话中它还有许多名字。
理所当然,月球早在史前就已被人所知道。它是空中仅次于太阳的第二亮物体。由于月球每月绕地球公转一周,地球、月球、太阳之间的角度不断变化;我们把它叫做一个朔望月。一个连续新月的出现需要29.5天(709小时),随月球轨道周期(由恒星测量)因地球同时绕太阳公转变化而变化。
全部展开
古罗马人称之为Luna,古希腊人称之为Selene或阿尔特弥斯(月亮与狩猎的女神),另外在其他神话中它还有许多名字。
理所当然,月球早在史前就已被人所知道。它是空中仅次于太阳的第二亮物体。由于月球每月绕地球公转一周,地球、月球、太阳之间的角度不断变化;我们把它叫做一个朔望月。一个连续新月的出现需要29.5天(709小时),随月球轨道周期(由恒星测量)因地球同时绕太阳公转变化而变化。
由于它的大小与组成,月球有时被分为类地“行星”,与水星,金星,地球和火星分在一起。
月球由苏联飞行器月球2号于1959年代表人类第一次拜访,这也是人类第一次在非地球星体上探索。第一次在着陆则在1969年6月20日(你记得你在哪儿吗?);后一次在1972年12月。月球也是唯一一个被采回表面样本的星球。在1994年夏天,月球被Clementine飞行器大范围地作了地图映象。月球勘探者号如今正绕着月球转。
地球与月球之间的引力场形成了有趣的现象。最显而易见的便是潮汐现象。月球正对地球一点的引力为最大,反面一点则相对弱小一些。地球,特别是海洋并不是完全地固定的,而是朝月球方向略有延伸的。从地球表面为透视角观察的话,会看到地球表面的两个膨胀点,一个正对月球,另一个则正对反面。这效果对海洋比对因态地壳强烈得多,所以海洋处膨胀得更高。另外因为地球自转比月球在轨道上快,膨胀每天一次,每天的大潮一共有两次。
但是地球也并不完全是一个流体,地球的自转导致地球在正对月球下方的膨胀非常轻微。这意味着由于地球自转扭力及月球上的加速度影响,使地球与月球之间的影响力并不十分确切地存在于两球心连线上。这也使得地球不断向月球提供自转能量,使得自转速度每世纪减慢1.5微秒,也使月球公转地球轨道每年增加3.8米。(相反的结果也导致了火卫一和海卫一的不寻常公转轨道)。
不对称的引力交互作用也使月球自转同步。比如,它的轨道位相始终相对固定,使得朝向地球的一面不变。由于地球的自转因月球的影响而减缓,所以在很早以前,月球的自转速度也因地球而减缓,不过在那时作用力要强烈得多。当月球的自转速度减缓到适合自己轨道周期时(这样膨胀点就在地球正对点),就没有任何的多余扭力了,这样月球的情形就稳定了。这种情况也类似地发生在太阳系其他卫星上。最终,地球的自转也将慢到合适于月球周期,就像冥王星和冥卫一的情况一样。
自然,月球也显得不太稳定(由于它的不太圆的轨道)以致于较远端的一部分度数可不定时地看到,但大多数远端表面(左图)一直无法完全观测,直到苏联飞船月球3号1959年上天对其进行拍摄才解决了问题。(注意:这里并没有什么“黑暗面”在月亮上;月球的所有部分都能得到半日照时间。一些对“黑暗面”的称谓往往是指月亮不为人所见的另一面,因为“黑暗”有“不为人知”之意。这种称谓在今天不够正确)。
月球没有大气层。但是来自Clementine飞行器的证据表明可能在月球南极,处于永久阴暗面的大环行山处有固态水--冰。这如今已由月球勘探者号飞船证实。显然月球北极也有冰,这样未来月球探索的代价将略微便宜一些!
月球的外壳平均厚68千米,从Mare Crisium下的零公里到背面Korolev环行山的107千米。地壳下是地幔,可能也是它的内核。然而它并不像地球的地幔,月球的只是部分特别炽热。奇怪的是,月球的质心与它的几何地理中心向地球方向偏移了2千米。同样,在这一侧其地壳也较薄。
月球表面有两种主要地形:巨大的环形山与古老的高原和相对平滑与年轻的maria。maria地形(覆盖月球表面达16%)是由火山喷出的炽热的熔岩冲蚀出的。大部分的表面是由灰土层尘埃与流星撞击的石头碎片覆盖。出于未知的理由,maria地形集中于靠近于地球的一面。
大多数靠近地球的环形山,火山由科学历史上的著名的称谓命名,如第谷,哥白尼和托勒密。背面的则多用近代的命名,如阿波罗,加加林和Korolev(因为第一张照片由月球3号拍到,所以具有显而易见的俄罗斯偏向)。另外,类似于近地区,月球背面也有巨形环形山South Pole-Aitken,直径2250千米,深12千米,使它成为太阳系最大的撞击盆地,并在西侧形成了山中山,成了太阳系中重环山的典型。(从地球上看;左侧图的正中)。
阿波罗号和月球号计划带回了一块重382千克的石头样本。这些提供给了我们有关月球的详细知识。它们具有特别的价值,在月球上着陆后的廿年,科学家们还是在这快最期的样本上做研究。
月球表面上的绝大多数石头看来都有30到46亿岁,这与地球上的超过30亿岁的极稀少的石头有偶然的巧合。这样,月球就提供了太阳系早期历史的在地球上无法找到的证据。
根据早先的对阿波罗样本的研究,有关月球的起源并不一致,主要有三种理论:co-accretion同生说,主张地球与月球同时形成于太阳星云;fission分裂说,主张月球是由地球上分裂出去; capture捕捉说,主张月球形成于其他地方,后来为地球所捕捉。这些理论证据都不足,但是来自月亮石头的最新和最详细的信息引出了impact撞击说:地球曾被一个大物体(相当于火星大小甚至更大)撞击,月球则是由喷射出的部份形成。不断又有新信息被发现,但撞击说如今被广泛接受。
月球并没有全球性磁场,但是它的一些表面石头存有剩余的吸引力,表明月球早期曾有过全球性磁场。
由于没有大气和磁场,月球表面赤裸裸地遭受太阳风的攻击。在它剩余的40余亿年光阴里,大量来自太阳风的氢离子将植入其表面。由阿波罗返回的样本证明了它对研究太阳风的价值。月球上的氢可能在未来当作燃料使用。
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