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月球的特征是什么

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月球的特征是什么

  月球是第一個(gè)人類曾經(jīng)登陸過的地外星球,而對(duì)于月球的形成相信很多人都會(huì)好奇,以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于月球如何形成的內(nèi)容,希望大家喜歡!

  月球的形成

  在46億年之前,地球正在孕育當(dāng)中,地球上的生命更沒有誕生。太陽(yáng)系還處于混沌初開的太陽(yáng)星云階段。在年輕太陽(yáng)的周圍,龐大的氣體塵埃星云中,塵埃與塊狀巖石不斷的凝聚、碰撞、吸積,星云中的部分物質(zhì)開始生成為環(huán)繞太陽(yáng)的行星和衛(wèi)星系統(tǒng)。

  月球和地球一樣都是恒星碎片匯聚而成,開始月球質(zhì)量很小,恒星碎片撞擊月球的動(dòng)能也很小,隨著月球質(zhì)量的增加,在萬(wàn)有引力作用下,恒星碎片撞擊月球的速度加快。撞擊月球的動(dòng)能在不斷增強(qiáng)。月球表面開始融化,慢慢月球表面形成熾熱的巖漿。這時(shí)月球的球體被地球的引力拉長(zhǎng),自轉(zhuǎn)中的月球在內(nèi)摩擦作用下,停止相對(duì)地球的自轉(zhuǎn)。當(dāng)月球慢慢冷卻形成殼體,月球就形成今天有平衡動(dòng)的現(xiàn)象。當(dāng)殼體固定下來(lái),殼體內(nèi)的巖漿,會(huì)慢慢冷卻收縮。慢慢巖漿就會(huì)和殼體脫離,隨著時(shí)間的推移,殼體內(nèi)就會(huì)形成很大的空間。巖漿在萬(wàn)有引力作用下,會(huì)自然形成球體,這時(shí)月球殼體內(nèi)就形成一個(gè)很大的空間。因月球最初形成時(shí),恒星碎片動(dòng)能很小,地核越往里溫度越低。

  月球的軌道運(yùn)動(dòng)

  月球公轉(zhuǎn)

  月球以橢圓軌道繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)軌道平面在天球上截得的大圓稱“白道”。白道平面不重合于天赤道,也不平行于黃道面,而且空間位置不斷變化。周期173日。月球軌道(白道)對(duì)地球軌道(黃道)的平均傾角為5°09′。但是現(xiàn)在知道月球平均每年以4cm的速度逐漸與地球離去。

  月球自轉(zhuǎn)

  月球在繞地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行自轉(zhuǎn),周期27.32166日,正好是一個(gè)恒星月,所以我們看不見月球背面。這種現(xiàn)象我們稱“同步自轉(zhuǎn)”,幾乎是衛(wèi)星世界的普遍規(guī)律。一般認(rèn)為是行星對(duì)衛(wèi)星長(zhǎng)期潮汐作用的結(jié)果。天平動(dòng)是一個(gè)很奇妙的現(xiàn)象,它使得我們得以看到59%的月面。主要有以下原因:

 ?、痹跈E圓軌道的不同部分,自轉(zhuǎn)速度與公轉(zhuǎn)角速度不匹配。

 ?、舶椎琅c赤道的交角。

  月球每小時(shí)相對(duì)背景星空移動(dòng)半度,即與月面的視直徑相若。與其他衛(wèi)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。相對(duì)于背景星空,月球圍繞地球運(yùn)行(月球公轉(zhuǎn))一周所需時(shí)間稱為一個(gè)恒星月;而新月與下一個(gè)新月(或兩個(gè)相同月相之間)所需的時(shí)間稱為一個(gè)朔望月。朔望月較恒星月長(zhǎng)是因?yàn)榈厍蛟谠虑蜻\(yùn)行期間,本身也在繞日的軌道上前進(jìn)了一段距離。

  月球章動(dòng)

  月球的軌道平面(白道面)與黃道面(地球的公轉(zhuǎn)軌道平面)保持著5.145 396°的夾角,而月球自轉(zhuǎn)軸則與黃道面的法線成1.5424°的夾角。因?yàn)榈厍虿⒎峭昝狼蛐?,而是在赤道較為隆起,因此白道面在不斷進(jìn)動(dòng)(即與黃道的交點(diǎn)在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)),每6793.5天(18.5966年)完成一周。期間,白道面相對(duì)于地球赤道面(地球赤道面以23.45°傾斜于黃道面)的夾角會(huì)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(zhuǎn)軸與白道面的夾角亦會(huì)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(huì)反過來(lái)影響地球自轉(zhuǎn)軸的傾角,使它出現(xiàn)±0.002 56°的擺動(dòng),稱為章動(dòng)。

  天秤動(dòng)

  因?yàn)樵虑虻淖赞D(zhuǎn)周期和它的公轉(zhuǎn)周期是完全一樣的,所以地球上只能看見月球永遠(yuǎn)用同一面向著地球。自月球形成早期,地球便一直受到一個(gè)力矩的影響導(dǎo)致自轉(zhuǎn)速度減慢,這個(gè)過程稱為潮汐鎖定。亦因此,部分地球自轉(zhuǎn)的角動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)樵虑蚶@地公轉(zhuǎn)的角動(dòng)量,其結(jié)果是月球以每年約38毫米的速度遠(yuǎn)離地球。同時(shí)地球的自轉(zhuǎn)越來(lái)越慢,一天的長(zhǎng)度每年變長(zhǎng)15微秒。

  從地球上看月亮,看到的月球表面并不是正好它的一半,這是因?yàn)樵虑蛳裉炱侥菢訑[動(dòng)。地球上的觀測(cè)者會(huì)覺得:在月球繞地球運(yùn)行一周的時(shí)間里,月球在南北方向來(lái)回?cái)[動(dòng),即在維度的方向像天平般的擺動(dòng),這被稱為“緯天平動(dòng)”,擺動(dòng)的角度范圍約6°57′;月球在東西方向上,即經(jīng)度方向上來(lái)回?cái)[動(dòng)的現(xiàn)象,被稱為“經(jīng)天平動(dòng)”,擺動(dòng)角度達(dá)到7°54′。除去這兩種主要的天平動(dòng),月球還有周日天平動(dòng)和物理天平動(dòng),前三種天平動(dòng)都并非月球在擺動(dòng),是因?yàn)橛^測(cè)者本身與月球之間得相對(duì)位置發(fā)生變化而產(chǎn)生的現(xiàn)象。只有物理天平動(dòng)是月球自身在擺動(dòng),而且擺動(dòng)得很小。

  由于月球軌道為橢圓形,當(dāng)月球處于近地點(diǎn)時(shí),它的自轉(zhuǎn)速度便追不上公轉(zhuǎn)速度,因此我們可見月面東部達(dá)東經(jīng)98度的地區(qū),相反,當(dāng)月處于遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí),自轉(zhuǎn)速度比公轉(zhuǎn)速度快,因此我們可見月面西部達(dá)西經(jīng)98度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為天秤動(dòng)。又由于月球軌道傾斜于地球赤道,因此月球在星空中移動(dòng)時(shí),極區(qū)會(huì)作約7度的晃動(dòng),這種現(xiàn)象稱為天秤動(dòng)。再者,由于月球距離地球只有60地球半徑之遙,若觀測(cè)者從月出觀測(cè)至月落,觀測(cè)點(diǎn)便有了一個(gè)地球直徑的位移,可多見月面經(jīng)度1度的地區(qū)。

  月球?qū)Φ厍蛩┑囊κ浅毕F(xiàn)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(zhuǎn)并非嚴(yán)格。

  嚴(yán)格來(lái)說,地球與月球圍繞共同質(zhì)心運(yùn)轉(zhuǎn),共同質(zhì)心距地心4700千米(即地球半徑的3/4處)。由于共同質(zhì)心在地球表面以下,地球圍繞共同質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)好像是在“晃動(dòng)”一般。從地球南極上空觀看,地球和月球均以順時(shí)針方向自轉(zhuǎn);而且月球也是以順時(shí)針繞地運(yùn)行;甚至地球也是以順時(shí)針繞日公轉(zhuǎn)的,形成這種現(xiàn)象的原因是地球、月球相對(duì)于太陽(yáng)來(lái)說擁有相同的角動(dòng)量,即“從一開始就是以這個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)”。

  月球的結(jié)構(gòu)特征

  亮度

  月球本身并不發(fā)光,只反射太陽(yáng)光。月球亮度隨日、月間角距離和地、月間距離的改變而變化,滿月時(shí)的亮度比上下弦要大十多倍。

  月球平均亮度為太陽(yáng)亮度的1/465000,亮度變化幅度從1/630000至1/375000。滿月時(shí)亮度平均為 -12.7等(見)。它給大地的照度平均為0.22勒克斯,相當(dāng)于100瓦電燈在距離21米處的照度。月面不是一個(gè)良好的反光體,它的平均反照率只有9%,其余91%均被月球吸收。月海的反照率更低,約為7%。月面高地和環(huán)形山的反照率為17%,看上去山地比月海明亮。

  月球到地球的距離相當(dāng)于地球到太陽(yáng)的距離的1/400,所以從地球上看月亮和太陽(yáng)一樣大。

  大氣環(huán)境

  由于月球上沒有大氣,再加上月面物質(zhì)的熱容量和導(dǎo)熱率又很低,因而月球表面晝夜的溫差很大。白天,在陽(yáng)光垂直照射的地方溫度高達(dá)127℃;夜晚,溫度可降低到-183℃。這些數(shù)值,只表示月球表面的溫度。用射電觀測(cè)可以測(cè)定月面土壤中的溫度,這種測(cè)量表明,月面土壤中較深處的溫度很少變化,這正是由于月面物質(zhì)導(dǎo)熱率低造成的。

  分層結(jié)構(gòu)

  從月震波的傳播了解到月球也有殼、幔、核等分層結(jié)構(gòu)。最外層的月殼平均厚度約為60-64.7公里。月殼下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分體積。

  月幔下面是月核,月核的溫度約為1000℃,所以很可能是熔融狀態(tài)的據(jù)推測(cè)大概是由Fe-Ni-S和榴輝巖物質(zhì)構(gòu)成。
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