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月球的誕生結構特征 月球的自轉周期為多少天

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月球的誕生結構特征 月球的自轉周期為多少天

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基本信息編輯
中文名
月球
外文名
Moon、Luna
別名
月亮、太陰、月、地衛一
發現時間
史前時代
質量
7.349×1022千克
直徑
3476.28km
視星等
滿月時-13等
平均密度
約 3.344 g/cm3
逃逸速度
2.4 km/s
絕對星等
不適用
自轉周期
27.32天(自西向東逆時針方向自轉)
公轉周期
27.32天
距地距離
約 363104 至 405696 km
分類
衛星
表面溫度
月球表面為超高真空，白天最高160℃，夜間最低-180℃
發現者
原始人類
反照率
約 0.136
半長軸
384403千米
離心率
0.0549
軌道傾角
18.28°~28.58°
升交點經度
125.08°
運動方向
圍繞地球自西向東逆時針方向旋轉
表面積
約3.79×106平方千米
大氣壓
1.3×10?1?千帕
反射率
58%
月球誕生
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成因探討
月球的起源莫衷一是 。對月球的起源，歷史上大致有三大派 。而后期則在各種說法的基礎上，結合新的研究結果而新形成了“大碰撞說” 。
分裂說
這是最早解釋月球起源的一種假設 。早在1898年，著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出，月球本來是地球的一部分，后來由于地球轉速太快，把地球上一部分物質拋了出去，這些物質脫離地球后形成了月球，而遺留在地球上的大坑，就是太平洋 。
這一觀點很快就受到了一些人的反對 。他們認為，以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的 。再說，如果月球是地球拋出去的，那么二者的物質成分就應該是一致的 ?？墒峭ㄟ^對“阿波羅12號”飛船從月球上帶回來的巖石樣本進行化驗分析，發現二者相差非常遠 。月球表面巖石的年齡極其古老，全月球表面巖石的年齡介于30–42億年之間，地球表面最古老的巖石年齡，只限于個別地區出露的38億年的古老變質巖，而太平洋洋底巖石的年齡極其年輕，完全與“分裂說”的理論相違背 。
俘獲說
這種假設認為，月球本來只是太陽系中的一顆月球大小的小行星，有一次，因為運行到地球附近，被地球的引力所俘獲，從此再也沒有離開過地球 。還有一種接近俘獲說的觀點認為，地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起，久而久之，吸積的東西越來越多，最終形成了月球 。但也有人指出，像月球這樣大的星球，地球恐怕沒有那么大的力量能將它俘獲 。
同源說
這一假設認為，地球和月球都是太陽系中彌漫的星云物質，幾乎在同一個太陽星云的區域經過旋轉和吸積，同時形成大小不同的天體 。在吸積過程中，地球比月球相應要快一點，成為“哥哥” 。這一假設也受到了客觀事實的挑戰 。通過對“阿波羅”飛船從月球上帶回來的巖石樣本進行化驗分析，地球和月球的平均化學成分差別很大，人們發現月球的巖石也要比地球的巖石古老得多 。
碰撞說

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碰撞說
這一假設認為，太陽系演化早期，在太陽系空間曾形成大量的“星子”，先形成了一個相當于地球質量0.14倍的天體星子，星子通過互相碰撞、吸積而長合并形成一個原始地球 。這兩個天體在各自演化過程中，分別形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽構成的幔和殼 。由于這兩個天體相距不遠，因此相遇的機會就很大 。
一次偶然的機會，那個小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球 。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態，使地球的自轉軸傾斜，而且還使那個小的天體被撞擊破裂，硅酸鹽殼和幔受熱蒸發，膨脹的氣體以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球 。這些飛離地球的物質，主要由碰撞體的幔組成 。受到巨大撞擊的地球，絕大部分也是地幔和地殼物質受熱蒸發，膨脹的氣體以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球 。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核，因受膨脹飛離的氣體所阻而減速，大約在4小時內被吸積到地球上 。飛離地球的氣體和塵埃，并沒有完全脫離地球的引力控制，通過相互吸積而結合起來，形成幾乎熔融的月球，或者是先形成一個環，在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球 。這個版本被普遍認可 。
這個模型清晰地解釋了，月球的平均成分與地球的平均成分相比較，月球相對貧鐵、貧揮發分，月球的密度比地球低 。具有地球和月球“基因”對比特征的某些元素的同位素組成，如氧、鉻、鈦、鐵、鎢、硅等的同位素組成，月球與地球的測定值在誤差范圍內相一致，表明月球是地球的“女兒 ?！?5億年來，地球一直攜帶著自己的女兒在身邊，而月球也一直伴隨著自己的母親，共同經歷了45億年漫長而荒古的年代 。[1]
結構特征
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亮度
月球本身并不發光，只反射太陽光 。月球亮度隨日月間角距離和地月間距離的改變而變化，滿月時的亮度比上下弦要大十多倍 。
月球平均亮度為太陽亮度的1/465000，亮度變化幅度從1/630000至1/375000 。滿月時亮度平均為-12.7等 。它給大地的照度平均為0.22勒克斯，相當于100瓦電燈在距離21米處的照度 。月面不是一個良好的反光體，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 。
月球到地球的距離大約相當于地球到太陽的距離的1/400，所以從地球上看月亮和太陽一樣大 。
大氣環境
由于月球上沒有大氣，再加上月面物質的熱容量和導熱率又很低，因而月球表面晝夜的溫差很大 。白天，月球表面在陽光垂直照射的地方溫度高達127℃；夜晚，其表面溫度可降低到-183℃ 。用射電觀測可以測定月面土壤中的溫度，這種測量表明，月面土壤中較深處的溫度很少變化，這正是由于月面物質導熱率低造成的 。
分層結構
從月震波的傳播了解到月球也有殼、幔、核等分層結構 。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1000~1500℃，所以很可能是熔融狀態的據推測大概是由Fe-Ni-S和榴輝巖物質構成 。
地月關系
地球與月球互相繞著對方轉，兩個天體繞著地表以下1600千米處的共同引力中心旋轉 。月球的誕生，為地球增加了很多的新事物 。
月球繞著地球公轉的同時，其特殊引力吸引著地球上的水，同其共同運動，形成了潮汐 。潮汐為地球早期水生生物，走向陸地，幫了很大的忙 。
地球很久很久以前，晝夜溫差較大，溫度在水的沸點與凝點之間，不宜人類居住 。然而月球其特殊影響，對地球海水的引力減慢了地球自轉，使地球自轉和公轉周期趨向合理，帶給了我們寶貴的四季，減小了溫度差，從而適宜人類居住 。
地球上之所以看到月球的半面，這是因為月球的自轉周期和公轉周期嚴格相等，這到底是巧合還是有著內在的聯系呢？讓我們來看看太陽系其它行星的衛星的狀況，我們可以發現絕大多數的衛星的自轉周期和公轉周期嚴格相等，看來這似乎是存在什么內在聯系的 。
月球在地球引力長期的作用下，它的質心已經不在其幾何中心，而是在靠近地球的一邊，因此月球相對于地球的引力勢能就變得最小，在月球繞地球公轉的過程中，月球的質心永遠朝向地球的一邊，就好像地球用一根繩子將月球綁住了一樣 。太陽系的其他衛星也存在這樣的情況，所以衛星的自轉周期和公轉周期相等不是什么巧合，而是有著內在的因素 。
地震和月球到底有沒有關系？這是近百年來始終困擾科學家的問題 。如今，日本防災科學研究所和美國加州大學洛杉磯分校的研究人員組成的聯合研究小組終于證實：月球引力影響海水的潮汐，在地殼發生異常變化積蓄大量能量之際，月球引力很可能是地球板塊間發生地震的導火索 。10月22日，著名的美國《科學》雜志發表了他們的研究成果 。
海水的自然漲落現象就是人們常說的潮汐 。當月亮到達離地球近處（稱為近地點）時，朔望大潮就比平時還要更大，這時的大潮被稱為近地點朔望大潮 。
科學家已經就潮汐對地震的影響猜測了很長的時間，但還沒有人論證過它對全球范圍的影響效果，以前只在海底或火山附近發生，地震與潮汐才呈現出比較清楚的聯系 。研究者發現，地震的發生與斷層面潮汐壓力處于高度密切相關，猛烈的潮汐在淺斷層面施加了足夠的壓力從而會引發地震 。當潮很大，達到大約2-3米時，3/4的地震都會發生，而潮汐越小，發生的地震的幾率也越少 。
該文章的作者伊麗莎白 。哥奇蘭說：“月球引力影響海水的潮起潮落，地球本身在月球引力的作用下也發生變形 。猛烈的潮汐在地震的引發過程中發揮了很大的作用，地震發生的時間會因潮汐造成的壓力波動而提前或推遲 ?！?br /> 該文章另一位作者、加州大學洛杉磯分校地球與空間科學系教授約翰 。維大說：“地震起因還是一個謎，而這一理論可以說是其中的一種解釋 。我們發現海平面高度在數米范圍內的改變所產生的力量會顯著地影響地震發生的幾率，這為我們向徹底了解地震的起因邁出了堅實的一步 。”
哥奇蘭等人首次將潮的相位和潮的大小合并計算，并對地震和潮汐壓力數據進行了統計學分析，采用的計算方法來自于日本地球科學與防災研究所的地震學家田中 。田中從1977年至2000年間全球發生的里氏5.5級以上的板塊間地震中，調查了2207次被稱為“逆斷層型”地震發生的地點、時間等記錄，以及與發生地震時月球引力的關系，結果發現：地震發生的時間，與潮汐對斷層面的壓力有很高的關聯性，月球引力作用促使斷層錯位時，發生地震次數較多 。
田中認為：“月球的引力只有導致地震發生的地殼發生異常變化的作用力的千分之一左右，但它的作用是不可小視的，它是地震發生的最后助力，相當于壓死駱駝的最后一根稻草 ?！盵2]
月食現象
月食是一種特殊的天文現象 。指當月球行至地球的陰影后時，太陽光被地球遮住 。
也就是說，此時的太陽、地球、月球恰好（或幾乎）在同一條直線，因此從太陽照射到月球的光線，會被地球所掩蓋 。

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月球
以地球而言，當月食發生的時候，太陽和月球的方向會相差180° 。要注意的是，由于太陽和月球在天空的軌道（稱為黃道和白道）并不在同一個平面上，而是有約5°的交角，所以只有太陽和月球分別位于黃道和白道的兩個交點附近，才有機會連成一條直線，產生月食 。
月食可分為月偏食、月全食兩種（沒有月環食，因為地球比月球大） 。當月球只有部分進入地球的本影時，就會出現月偏食；而當整個月球進入地球的本影之時，就會出現月全食 。至于半影月食，是指月球只是掠過地球的半影區，造成月面亮度極輕微的減弱，很難用肉眼看出差別，因此不為人們所注意 。
月球直徑約為3476千米，大約是地球的1/4 。在月球軌道處，地球的本影的直徑仍相當于月球的2.5倍 。所以當地球和月亮的中心大致在同一條直線上，月亮就會完全進入地球的本影，而產生月全食 。而如果月球始終只有部分為地球本影遮住時，即只有部分月亮進入地球的本影，就發生月偏食 。月球上并不會出現月環食，因為月球的體積比地球小的多 。
太陽的直徑比地球的直徑大得多，地球的影子可以分為本影和半影 。如果月球進入半影區域，太陽的光也可以被遮掩掉一些，這種現象在天文上稱為半影月食 。由于在半影區陽光仍十分強烈，月面的光度只是極輕微減弱，多數情況下半影月食不容易用肉眼分辨 。一般情況下，由于較不易為人發現，故不稱為月食，所以月食只有月全食和月偏食兩種 。
另外由于地球的本影比月球大得多，這也意味著在發生月全食時，月球會完全進入地球的本影區內，所以不會出現月環食這種現象 。
每年發生月食數一般為2次，最多發生3次，有時一次也不發生 。因為在一般情況下，月亮不是從地球本影的上方通過，就是在下方離去，很少穿過或部分通過地球本影，所以一般情況下就不會發生月食 。
【月球的誕生結構特征 月球的自轉周期為多少天】據觀測資料統計，每世紀中半影月食，月偏食、月全食所發生的百分比約為36.60%，34.46%和28.94% 。