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3個知識點,帶您更加深入的瞭解下地球的衛星 月亮


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更新日期:2022311
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月球到地球的平均距離是23.8萬英里或38萬公里。月球的平均直徑為3474公里。雖然在地球上望去,月亮的相對大小似乎與太陽的相同,但月球的直徑只有地球的四分之一。

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圖解:月球 ©基於美國國家航空航天局的影像

月球表面的重力是地球的六分之一。地球的月亮是太陽系衛星中第二大的。

我們在夜間看到的月光是太陽發出的光在月球上的反射。月相盈虧實際上是地球自身在月球上投射的影子。我們始終看到的是月亮的同一面,這是因為我們和月球是同步旋轉的。月球上的每一「天」與地球的旋轉週期一樣長。如果站在月球上,每28天就會看到一次日出。我們將從未見過的月球的另一面,稱為月亮的黑暗面。

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圖解:月球的黑暗面.©美國國家航空航天局

地球上大多數文化認為,月球的週期是打破「一年有12個月」這一說法的根據。因為月球每27.3天繞地球執行一週,所以這導致一年有13個陰曆月,與英國文化中認可的12個月是互異的。月球沒有它自己的季節,也幾乎沒有軸向傾斜。月球使地球的軸向傾斜減緩。

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圖解:月食期間呈淡紅色的月球

月球沒有活動磁場,而且它的表面基本處於真空狀態。相對於微薄的大氣層,太陽風對月球的侵蝕會更多。因此人類探險家尼爾·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)留下的足跡估計可能要持續長達一百萬年才能風化。

圖解:大碰撞說的動畫示意圖,忒伊亞在地球的L5點形成,然後搖擺著進入碰撞軌道。該動畫以一年為步進,地球位置不變。視角為從地球南極看去。

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當地球圍繞太陽執行時,月球不會相對於地球赤道執行。實際上它是在黃道平面附近執行著。月球的軌道是橢圓形的,而不是圓形的。

1.關於月球隱藏的歷史

當月亮與母行星一起形成時,它具有與母行星相同的化學成分。地球的月亮似乎是在大約45億年前,由火星大小的物質與地球的碰撞形成的。它的撞擊碎片聚集在我們現在所看到的月球中。射入軌道的材料大多是表層材料,其中的主要成分是鋁和二氧化矽等輕元素。

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圖解:月球的形成©美國國家航空航天局

當火星大小的物質撞擊地球時,密度大的材料(比如鐵)已經沉積在地球的體核中,因此在撞擊中大密度材料的損失較少。這就解釋了為什麼月球沒有較多鐵,以及也沒有它自己的熔核。如果月球是由與地球相同的物質形成的,那麼它就會有更多的鐵。大量的水也在衝擊中蒸發。

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圖解:月球背面,和正面的不同之處在於缺少黑暗的月海。

大部分水蒸氣會在太空中凍結,並聚集在新月上。當新月冷卻並凝固時,冰會在太陽光的曝曬下昇華。水的分子鍵將被打破。氫氣在太陽風中消散,而氧氣保留下來,用於形成今天的月球上的大量的氧化鋁。除此之外,今天的月球上還有埋在地下水冰。

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圖解:由克萊門汀號拍攝的月球南極馬賽克圖:請注意極地的永久陰影。

在行星發生撞擊的一側,不成比例的物質損失也是對地球歷史後期超大陸「盤古」形成原因的一種可能解釋。

2.月球對地球的影響

用肉眼就可以看到月球上的隕石坑的痕跡。我們看到的亮區是低地,而較暗的區是高地。月球上最大山脈的形成,不是因為火山活動,而是在小行星撞擊後幾分鐘內熔化的物質被丟擲的結果。每一顆撞擊到月球的流星都是沒有擊中地球的流星。我們都知道小行星的撞擊是多麼具有破壞性。6500萬年前,尤卡坦半島上,因為一次小行星的撞擊,恐龍就此滅絕。

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圖解:月球對地球的影響(潮汐)©美國國家航空航天局

月球不斷地替地球擋住小行星的衝擊,地球上的生命因為災難性事件的減少而得以倖存,這有利於地球上的生命進化。在我們的歷史早期,地球之所以從未捕獲過像衛星(比如火星或木星)一樣小的小行星,是因為有一個大月球的存在。

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圖解:位於史密斯海的測繪圖(上圖)及對應之引力圖(下圖)顯示,這個地方有一個和地形相反的質量瘤。

在我們的潮汐中,地球和月球之間的引力拉鋸戰最為明顯。月球對地球的拉力,會減緩地球的自轉速度,從而使一天的時間,從幾個小時變成我們現在度過的24小時。儘管地球有自轉,但是地球的水還是會被向上拉向月球,並試圖與它同步旋轉。(月球引力拉動地球的)結果是當月亮最接近地球時,潮汐達到最高。

圖解:從約翰·赫維留的月面圖集(1647年)中轉載的月面圖,這是第一張包含天平動區域的月面圖。

這樣的高潮會將陸地上的物質沖刷到海洋中去。這會為早期的生命提供更多的營養,同時也會增加海洋中的鹽含量。地球上的海洋也會被拉向太陽,但是太陽引起的潮汐可能是月球引起的潮汐的三分之一,因為月球距離地球更近。

圖解:月球的軌道©美國國家航空航天局

月球持續影響著地球。潮汐效應使地球的旋轉速度減慢了大約每百年兩毫秒。月球和地球之間的相互作用也使月球的軌道每年增加約4釐米。

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3.人類探索

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圖解:月球的構造©美國國家航空航天局

相對於其他任何天體而言,月球距離地球非常近,因此月球是唯一被人類探索的天體。在1969年至1972年之間,美國進行了6次載人登月探索。有數十艘漫遊者和飛船被送往月球。超過500顆人造衛星在圍繞著地球執行。

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圖解:在阿波羅8號任務,於1968年的聖誕夜從月球看見的地球。非洲在日沒的邊界線上,美洲在雲層之下,在邊界線末端左邊的是南極大陸。

2007年,日本衛星Kaguya被送入月球軌道。中國衛星「嫦娥一號」在日本衛星發射後不久也進入了月球軌道。印度軌道飛行器Chandrayaan於2008年進入月球軌道。

幾個「撞擊者」被送往月球並對其進行撞擊,脫落的月岩碎片透過地球上的天文望遠鏡進行分析。

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圖解:在1969年7月20日人類第一次登月任務中,太空人尼爾·阿姆斯特朗拍攝的太空人巴茲·艾德林。

最著名的「撞擊者」攜帶了尤金·休梅克的骨灰,他是發現休梅克-利維彗星(該彗星撞擊了木星)的科學家之一。儘管在撞擊發生之前,每年都有數以百計的攜帶著人類骨灰的太空葬禮被送入地球軌道,但是到目前為止,休梅克是唯一一個獲得月球葬禮榮譽的人。這份殊榮是由美國航空航天局決定的,但是目前在月球進行私人安葬並不是最佳選擇。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. thetimenow

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