该月球是地球的天然卫星,由引力链接到它。因为它是离我们星球最近的恒星,所以它是每个人最熟悉的,也是人类访问过的第一颗恒星。它是一个岩石主体,半径为1738公里,接近地球半径的一半,而其质量仅为地球质量的1/81。
至于平均密度,它是水的3.3倍,而地球的平均密度是5.5。当然还有它的重力,它是地球值的0.17倍。
图1.满月。资料来源:
在具有地球大小的篮球的比例模型中,月亮将是一个网球,两个球之间的距离约为10米。
实际的月球距离大约为38.5万公里。月亮从太阳反射到地球需要1.3秒。
另一个重要的特征是,月球没有自己的大气,几乎没有微量的气态元素,例如氢气,氦气,氖气,氩气和其他微量元素。
更引人注目的细节是,月球始终向地球显示相同的面孔。这是因为其绕轴旋转的周期等于其绕地球轨道的旋转周期:大约27天。
如果两个周期之间存在任何差异,则从地球的某个点可以看到月球的另一面,但事实并非如此,这归因于潮汐耦合。稍后将更详细地讨论这种效果。
月球的结构
图2.月球的横截面,显示了其层结构以及每个层的近似半径。资料来源:维基共享资源。英文维基百科上的布莱恩·德克森(Bryan Derksen)由于阿波罗任务安装的地震仪,月球的内部结构众所周知。地震仪是记录地球运动的设备,月球上的设备也能够记录月球和陨石撞击产生的波浪。
根据这些记录,已知月球具有以下分层结构:
-由于潮汐力的作用,大约80公里厚的大白鲨在面对地球的一侧变薄,而在相反的一侧则变厚。
-曼托,估计半径约1,300公里,主要由氧化铁和氧化镁组成。
-核小,半径约587 km,由内部实心核,外部和液体核以及半熔融的周围层组成。
-与地球不同,月球缺乏构造活动,因为它通过迅速冷却失去了几乎所有内部热量。
月球表面
图3.另一端的月球表面图像。资料来源:美国国家航空航天局,通过Wikimedia Commons。
月球表面覆盖着称为雷戈石的粘性磨蚀性粉尘。区别于拉丁“母马”的黑暗地区被称为海洋,尽管它们不含水,但凝固了熔岩。
据信,这些海洋是大约40亿年前的大型小行星撞击造成的,后来它们充满了从内部流出的熔岩。最大的母马博物馆(Mare Imbrium)宽1200公里。
可以看到的最清楚的海洋区域是山脉,这些山脉以地球的名字命名,例如阿尔卑斯山和喀尔巴阡山脉。
与众不同的是,各种大小的陨石坑的存在,可能是由于小行星和陨石的撞击造成的。它们以著名人物(例如哥白尼火山口)命名。
关于月球陨石坑起源的另一种理论认为它们具有火山的起源,尽管天文学家对流星起源的理论有更大的支持。
月球表面也存在深层裂缝,尽管据认为它们来自古老的熔岩流,但其起源尚不完全清楚。Hyginus裂谷就是一个例子,其中心有两个分支,是一个同名的火山口。
航天器在我们看不到的一侧拍摄的图像显示的表面类似于可见侧的表面,尽管海洋较少。
轨道
根据开普勒定律,由于地球施加的重力引力,月球沿着椭圆形的轨道从地球的东到西从东向西偏心。
这就是为什么在385,000公里开始时显示的月球距离是平均距离的原因,尽管由于其偏心率较小,所以轨道几乎是圆形的。也就是说,有时月亮更近(近地点),而其他时候更远(近地点)。
此外,它不是固定的轨道,因为还有其他干扰(例如太阳和其他行星的引力不断地对其进行修改)。
沿着月球轨道的平面与沿着地球轨道的平面并不完全重合,而是大约倾斜5º。在公转期间,月球位于地球轨道平面上方和下方大约5º。两个轨道在称为月球节点的点相交。
以下是地球围绕太阳和围绕地球旋转的月亮的表示:
同步旋转
月球总是向地球显示相同的面孔,因此从这里看不到黑暗的一面。解释是地球和月球在相互引力作用下形成一个系统,但是地球具有更大的质量。
在这种情况下,较小的物体将其运动耦合到较大的物体,即,其旋转周期等于平移周期。
图4.月球和地球的同步旋转。资料来源:Wikimedia Commons。Fernando de Gorocica正如最初所说的那样,由于潮汐力,地球-月球系统已经出现。同时,由于地球和月球的尺寸相当大,引力的吸引力不是均匀地“分布”的,所以会发生这种情况。
换句话说,它们彼此最接近的部分比远处的极端更具吸引力,并且这种差异可能足够大,以至于在行星上引起凸起。
这是月亮对地球潮汐负责的方式,因为海洋随着卫星的引力而“上升”。但是月球壳也发生了变形,产生了摩擦力,导致其旋转周期逐渐减少。
这种现象在行星与卫星之间经常发生,例如冥王星与卫星Charon同步旋转。
月球的黑暗面
很久以前,当月球刚刚形成时,它绕轴旋转得更快,并且比现在更靠近地球。因此,在地球早期历史的某个时刻,它一定看起来像一个巨大的银盘照亮了夜空。
如前所述,从地球上看,月球的这个半球总是相同的。但是,除非有月食发生,否则月亮的一半总是受到阳光的照射(那里的温度很高,约为134ºC),而另一半则没有。但是这些半部分与我们从此处看到的面孔并不对应。
接收太阳光的月球半球是直接看向它的球,而另一个在黑暗中并且很冷,大约为-153ºC。稀薄的月球大气是造成温度大变化的原因。
这些半球随着月球继续绕地球平移而发生变化,因此整个月球实际上在某个时刻接收到来自太阳的光。
月相
图5.月相图。资料来源:维基共享资源。猎户座8。
从地球上看,月球在约一个月的时间里照明部分发生了变化。它们是所谓的月相:新月,第一季度,满月和最后一个季度,以相同的顺序连续重复。
实际上,月球经历所有阶段所需的时间不到一个月。这个时期被称为农历或宗教会议月,持续29天12个小时。
月亮的相位取决于月亮,地球和太阳之间的相对位置。
新月
在新月或新月中,很难区分月亮,因为它介于地球和太阳之间,因此从此处可见的一面没有照亮。
新月区
然后,在大约每个阶段的大约7.4天的时间段内,被照亮的区域逐渐增加,直到到达第一个四分之一,在那里月球的一半被照亮。从中午到午夜都可以观察到。
满月
在第一季度之后,照明区域将继续增加,直到到达月球或满月,即月亮位于地球后面,而太阳从正面完全照亮了它(图1)。从太阳落山到日出,可以看到满月,直到午夜达到最高高度。
上个季度
最终,月球的大小逐渐减小,到最后四分之一,此时又有一半的圆盘被照亮。可以看到它在午夜左右离开,直到日出时达到最大高度。然后它继续减少以开始新的循环。
应当指出,从北半球开始,光的运动从右向左传播,而在南半球则相反。
因此,例如,我们可以知道月亮是在起蜡还是在减弱。如果是新月形,则月亮的右侧是在北半球照亮的月亮,而左侧是在南半球。
月球运动:旋转和平移
月球在27.32天内绕地球完成了一次完整的轨道或公转,称为恒星月(不要与29天零十二小时的大会堂月相混淆)。它以1 km / s的速率执行此操作。
恒星与月球定理月之所以不同,是因为当月球在绕轨道运行时,地球以其自身围绕太阳的平移运动前进了27º。相同。
由于同步旋转,我们的卫星还可以在同一时间段内沿其自身的轴旋转。
盘旋
除了绕其轴线旋转和平移之外,月球还执行更多运动,这被认为是主要运动。除了它们之外,它还具有悬停。
震动是月球的振荡运动,它使我们能够观察到月球表面的59%,而不是月球始终为地球提供相同表面这一事实所期望的50%。自伽利略时代以来,它们就广为人知。
组成
月亮是岩石,大气很稀薄。由于到达那里的高温,在交替暴露于太阳的月球半球中排除了液态水的存在。
然而,在月球两极,有数百万年没有被太阳热到达的火山口。温度可能会降到-240ºC的低温。
在那里,印度和美国派出的探测器设法探测到了冰形式的水。
关于月球岩石的组成,它们富含氧气:高达43%。另外,估计有20%的硅,19%的镁,10%的铁,3%的钙,3%的铝,0.42%的铬,0.18%的钛和0.12%的锰。在月尘中也检测到了银和汞。
但是取而代之的是,没有游离的碳,氮和氢(构成生命物质的元素)。在月球岩石中没有水,这与陆生岩石不同,没有水的结构。
训练
在科学界中,最广泛接受的理论是月球起源于地球与太阳系形成过程中地球与类似于或大于火星的物体Theia的碰撞。
除了产生月球以外,与Theia的碰撞还改变了地球自转轴的倾斜度,并破坏了早期大气的稳定性。
这个理论解释了为什么月亮没有地球那么稠密,因为与泰娅的碰撞撕毁了其地幔的一部分,其密度类似于月球密度。但是,它没有解释月球的半熔融核的存在,由于地震信息,月球存在半熔融核。
另一种替代理论认为,月球在太阳系的其他地方形成,并在某些时候被地球的重力所捕获。
这些想法的基础是月球岩石,尽管它们与地球上的元素相同,并且年龄相同,但化学上却有很大不同。
日食
月蚀
图6.月蚀。来源> Wikimedia Commons。
太阳,地球和月球的视直径与从地球看到的视直径相同。因此,当地球位于日月之间时,就有可能观测到月食。
月食只能发生在满月期间,当它落在被称为本影的地球阴影内时。以这种方式变暗,取决于地球的大气状况,获得淡红色或橙色调。可以在下图中看到:
月球可以完全掉入地球的阴影中,也可以只掉入一部分,在第一种情况下,月食是完全的,否则是部分的。偏食可能被误认为是月相,直到月食结束并且满月再次升起。
与日食不同,在世界上任何地方都可以看到月食,夜晚和夜晚都可以持续数小时。
日食
图7.日食。来源> Wikimedia Commons。
从地球的某个角度看,当日月圆盘重合时,就会发生日食,月球似乎在太阳的前方掠过,为此,尽管日食会蚀,但必须在新月中它们不会在每个新月出现。
为了使日食发生,太阳,地球和月球之间的对准必须是总的,并且并非总是如此,而是每年至少两次,最多五次。至于持续时间,太阳被遮挡的时间是可变的,大约为8-10分钟。
太阳的月食可以是全部,部分或环形,这取决于月亮是否完全或部分覆盖了太阳。在环形日食的情况下,月球的相对直径不足以完全覆盖太阳,从而留下可见的发光环。以下是日全食:
日全食是令人敬畏的天体现象,为研究太阳最外层的细节提供了绝妙的机会。
对地球生命的影响
自月初以来,地球和月球形成了美妙的二重奏,特别影响了生命和人类:
-感谢月亮,这里有四季。
-每年月亮从地球移开约4厘米,这有助于减慢地球的自转并将天数延长几千分之一秒。这个距离不是恒定的,因为它很大程度上取决于地球的大陆和水生生物的分布,众所周知,自两者形成以来,它们的变化很大。
-由于天的延长,植物有足够的时间进行光合作用。
-如果有关泰娅影响的理论是正确的,那么地球的大气层将发生变化,使其更适合生命的出现。
-月球一直是人类发展的向导,例如,即使在今天,农民仍在利用月相来耕种田地。
-潮汐是由于地球和月球之间的重力相互作用而产生的,对于捕鱼和气候以及能源来说非常重要。
图8.西班牙韦尔瓦的老潮汐磨坊。资料来源:维基共享资源。
-人们普遍认为,满月会影响人们的情绪,从这段时期的心理角度来看,他们更容易受到影响。
-即使在太空竞赛开始之前,月亮还是无数科幻小说和电影的灵感来源。
参考文献
- Astromy。月球表面。摘自:astromia.com。
- 大百科全书。月相。从以下地址恢复:geoenciclopedia.com。
- R. La Luna伊格莱西亚斯:第一个宇宙大陆。从以下位置恢复:redalyc.org。
- Oster,L.1984。现代天文学。编辑评论。
- 罗梅罗,《关于月球的好奇心》。从以下地址恢复:muyinteresante.es。
- 维基百科。月亮地质。摘自:es.wikipedia.org。
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