月球是怎么樣形成的：這個(gè)過(guò)程你了解嗎
月球是怎么樣形成的：這個(gè)過(guò)程你了解嗎
月球，是地球最相近的一個(gè)星球，而且也是地球的唯一一個(gè)天然的衛(wèi)星，對(duì)于月球的起源上說(shuō)法，其實(shí)也是有著很多中假說(shuō)的。下面是小編分享的月球形成的假說(shuō)，一起來(lái)看看吧。
月球形成的假說(shuō)
一、月球的起源說(shuō)
歷史上有關(guān)月球起源的假說(shuō)，大致可歸納為共振潮汐分裂說(shuō)、同源說(shuō)、俘獲說(shuō)和撞擊成因說(shuō)共4種類(lèi)型。其中，前三種月球起源假說(shuō)雖然對(duì)月球的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行軌道和地月關(guān)系的基本特征的解釋均有不同程度的依據(jù)，但在地月成分與自轉(zhuǎn)速度的差異，氧及其他同位素組成的相似性等方面，仍存在許多難以自圓其說(shuō)的缺點(diǎn)。隨著對(duì)月球研究的不斷深入和認(rèn)識(shí)的逐步深化，科學(xué)家又提出了新的假說(shuō)。最新提出的撞擊成因說(shuō)引起了科學(xué)家們的極大關(guān)注，它能解釋更多的觀測(cè)事實(shí)，是當(dāng)前較合理的月球起源假說(shuō)。
二、分裂說(shuō)
月球的共振潮汐分裂說(shuō)是月球起源研究中著名的假說(shuō)之一。
月球的共振潮汐分裂說(shuō)堅(jiān)持月球是地球的親生女兒，即月球是從地球中分裂出來(lái)的。堅(jiān)持這一假說(shuō)的科學(xué)家認(rèn)為，在地球形成的早期，地球呈熔融態(tài)，由于潮汐共振作用，地球自轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，即使只考慮地球和月球的角動(dòng)量，當(dāng)時(shí)地球自轉(zhuǎn)的周期也僅有4小時(shí)，加上太陽(yáng)的潮汐作用，地球的自轉(zhuǎn)周期可縮短到2小時(shí)，因此有理由相信，在地球歷史的早期，地球飛快地旋轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)速率比現(xiàn)在要高得多。若初期的地球是熔融狀態(tài)，地球物質(zhì)在地赤道面上將出現(xiàn)膨脹區(qū)，使在赤道面上的一部分熔體分離，或者說(shuō)這部分熔融物質(zhì)在地球高速自轉(zhuǎn)情況下從赤道區(qū)被甩了出去，甩出去的物質(zhì)在地球附近的行星際空間凝聚，冷凝后形成月球。一些持這種假說(shuō)的人還認(rèn)為，地球上的太平洋就是分裂出月球后留下的“疤痕”。由于這種假說(shuō)提出月球是從地球分離出去的，因此這種假說(shuō)被形象地比喻為“母女說(shuō)”。不過(guò)，由于地月年齡相差太大----月球甚至可能與宇宙同齡，且地月地質(zhì)不同，現(xiàn)在已經(jīng)被大多數(shù)科學(xué)家所擯棄。
三、同源說(shuō)
與俘獲說(shuō)、分裂說(shuō)和碰撞成因說(shuō)一樣，月球的同源說(shuō)也是月球起源研究的著名假說(shuō)之一。
月球起源的同源說(shuō)堅(jiān)信月球與地球是姐妹或兄弟關(guān)系，月球與地球在太陽(yáng)星云凝聚過(guò)程中同時(shí)“出生”，或者說(shuō)在星云的同一區(qū)域同時(shí)形成了地球和月球。
主張這一假說(shuō)的科學(xué)家認(rèn)為，在原始太陽(yáng)星云內(nèi)，溫度和化學(xué)成分取決于與太陽(yáng)的距離。太陽(yáng)系的各個(gè)行星是在星云中不同的區(qū)域、由不同化學(xué)成分的星云物質(zhì)凝聚、吸積而形成的。月球與地球在太陽(yáng)星云中相距較近，形成過(guò)程相似，屬于同時(shí)形成的“兄弟”。對(duì)于地球與月球成分上的差異，他們解釋說(shuō)，形成行星時(shí)，開(kāi)始是凝聚、吸積并形成以鐵為主要成分的行星核，金屬核進(jìn)一步增長(zhǎng)之后，星云中殘留的非金屬物質(zhì)才凝聚，月球就是地球形成后剩下的殘余物質(zhì)所組成的。同源說(shuō)力圖合理解釋地球與月球成分差異和月球的核、幔與殼的組成，但其模式與太陽(yáng)星云的凝聚過(guò)程和地月系的運(yùn)動(dòng)特征不盡相符。因此，這一假說(shuō)也不盡人意。
四、俘獲說(shuō)
月球捕獲說(shuō)認(rèn)為，月球是地球搶過(guò)來(lái)的“女兒”，即地球與月球由不屬于同一星云團(tuán)的物質(zhì)形成，由于地-月軌道的變化，在1——10個(gè)地球半徑范圍內(nèi)，外來(lái)的月球在飛過(guò)地球附近時(shí)被地球的強(qiáng)大引力所捕獲，最終成為一顆環(huán)繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星。
主張俘獲說(shuō)的科學(xué)家認(rèn)為，地球和月球處在太陽(yáng)星云的不同部位，由化學(xué)成分不同的星云物質(zhì)凝聚而形成。月球原來(lái)的運(yùn)行軌道與地球的軌道面交角很小(約5度)，當(dāng)月球運(yùn)行到地球附近時(shí)，在地月距離為10個(gè)地球半徑的范圍內(nèi)，月球可能被地球俘獲而成為地球的衛(wèi)星。
著名有天文學(xué)家阿爾芬認(rèn)為，月球曾經(jīng)是一個(gè)獨(dú)立的行星，月球被地球俘獲時(shí)，與地球的距離大約為26個(gè)地球半徑，與地球的平面的交角為149度。如果月球進(jìn)入地球的洛希限，潮汐會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的非均一重力場(chǎng)，月球表面的巖石將會(huì)破碎，并進(jìn)入月球運(yùn)行的軌道空間，大部碎片物質(zhì)又返回月球，撞擊月球，在月表產(chǎn)生大量的月海盆地。月球正面在39億年前發(fā)生的開(kāi)鑿月海事件——雨海事件也許是俘獲說(shuō)的重要證據(jù)。通過(guò)地月軌道的精細(xì)計(jì)算及激光測(cè)距的數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)今月球的軌道愈來(lái)愈遠(yuǎn)離地球，每年后退約3.8厘米。不過(guò)，俘獲說(shuō)只能解釋部分觀測(cè)事實(shí)，不能令人滿意。因此，不斷有人另辟蹊徑，提出新的假說(shuō)。
五。撞擊說(shuō)
分裂說(shuō)、同源說(shuō)、浮獲說(shuō)這些關(guān)于月球起源的假說(shuō)只能解釋部分觀測(cè)事實(shí)，不能令人滿意。因此不斷有科學(xué)家另辟蹊徑，提出新的假說(shuō)。其中，20世紀(jì)80年代中期提出的撞擊成因說(shuō)引起了人們的極大關(guān)注，它能解釋更多的觀測(cè)事實(shí)，是當(dāng)前較合理的月球起源假說(shuō)。
撞擊成因說(shuō)也被稱(chēng)為“大碰撞分裂說(shuō)”，這一假說(shuō)認(rèn)為，地球早期受到一個(gè)火星大小的天體撞擊，撞擊碎片(即兩個(gè)天體的硅酸鹽幔的一部分)最終形成了月球。
撞擊成因說(shuō)認(rèn)為，在太陽(yáng)系形成早期，行星際空間有大量星云，星云經(jīng)過(guò)碰撞、吸積而逐漸增大。大約在相當(dāng)?shù)卦孪到y(tǒng)存在的空間范圍內(nèi)，形成了一個(gè)質(zhì)量相當(dāng)于現(xiàn)在地球質(zhì)量9/10的“原地球”和另一個(gè)火星大小的天體“原月球”。這兩個(gè)天體在各自的演化過(guò)程中都形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽組成的幔和殼。由于這兩個(gè)天體相距不遠(yuǎn)，因此有機(jī)會(huì)發(fā)生碰撞。劇烈的碰撞不僅使“原地球”的自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了偏斜，而且使“原月球”碎裂，幔和殼變熱蒸發(fā)，膨脹的氣體“裹挾”著塵埃和少量的幔物質(zhì)飛離原月球。被分離的金屬核因受膨脹氣體的阻礙而減速，被“原地球”吸積并變成了地球的一部分。飛離的氣體塵埃物質(zhì)受地球引力的作用，呈盤(pán)狀分布在洛希限以外的空間，它們通過(guò)吸積，先形成一些小天體，然后像滾雪球一樣不斷吸積增長(zhǎng)，最終形成現(xiàn)在的月球。
撞擊成因說(shuō)可以合理地解釋地月系統(tǒng)的基本特征，如地球自轉(zhuǎn)軸的傾斜與自轉(zhuǎn)加速、月球軌道與地球赤道面的不一致、月球是太陽(yáng)唯一的與主行星質(zhì)量比為1/81的衛(wèi)星、月球富含難熔元素而匱乏揮發(fā)性元素和親鐵元素、月球的密度比地球低以及月球形成初期曾產(chǎn)生過(guò)廣泛熔融、存在過(guò)巖漿洋等事實(shí)，因此撞擊成因說(shuō)是當(dāng)今較為合理、較為成熟的月球起源學(xué)說(shuō)，逐漸獲得了大多數(shù)學(xué)者的支持。
2006年，歐洲宇航局的繞月航天器Smart-1完成對(duì)月球表面化學(xué)成分的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果顯示月球表面含有包括鈣和鎂在內(nèi)的一些化學(xué)元素。一直以來(lái)人們關(guān)于月球是由地球一部分被撞擊分裂形成存在爭(zhēng)議，這次發(fā)現(xiàn)為月球起源的“撞擊分裂說(shuō)”提供了有力證據(jù)。
20世紀(jì)60年代晚期和20世紀(jì)70年代早期，美國(guó)宇航員阿波羅號(hào)登月任務(wù)中帶回月巖樣本，自那以后，行星學(xué)家們對(duì)這些月巖與地球深出地函區(qū)域發(fā)現(xiàn)的巖石十分的相似感到驚訝。當(dāng)更多的科學(xué)家細(xì)致的觀察了月巖，月球起源問(wèn)題變得更具有懸疑，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)月球與地球深處的巖石仍有著很大的差別。最關(guān)鍵的是，月巖當(dāng)中的同位素與地球巖石當(dāng)中的發(fā)現(xiàn)并不一致。
月球也是人類(lèi)曾經(jīng)所登陸過(guò)的星球，而對(duì)于月球的相關(guān)神話，在中國(guó)有著嫦娥奔月，在西方有著月之女神，給夜晚帶來(lái)光明的女神。太陽(yáng)神赫利俄斯、黎明女神厄俄斯的姐妹。
月球的磁場(chǎng)
早期的月球?qū)＜冶硎?，月球的磁?chǎng)很弱或根本沒(méi)有磁場(chǎng)，而月巖的樣品顯示它們被很強(qiáng)的磁場(chǎng)磁化了。這對(duì)NASA的科學(xué)家們又是一次沖擊。因?yàn)樗麄円郧翱偸羌僭O(shè)月巖是沒(méi)有磁性的。這些科學(xué)家后來(lái)發(fā)現(xiàn)了月球曾有過(guò)磁場(chǎng)，但后來(lái)又消失了。
在對(duì)美國(guó)阿波羅號(hào)宇航員從月球上帶回的巖石的研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，月球周?chē)拇艌?chǎng)強(qiáng)度不及地球磁場(chǎng)強(qiáng)度的1/1000， 月球幾乎不存在磁場(chǎng)。但是，研究表明，月球曾經(jīng)有過(guò)磁場(chǎng)，后來(lái)消失了。
月球磁場(chǎng)從其誕生之后的5-10億年開(kāi)始，直至36-39億年期間，是有磁場(chǎng)的。但是，當(dāng)它出現(xiàn)了6-9億年之后，磁場(chǎng)卻突然消失了。地球的磁場(chǎng)起源于地球內(nèi)部的地核，科學(xué)家認(rèn)為，地核分為內(nèi)核和外核，內(nèi)核是固態(tài)的，外核是液態(tài)的。它的粘滯系數(shù)很小，能夠迅速流動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生磁場(chǎng)。也就是說(shuō)，所有的行星其磁場(chǎng)都是通過(guò)感應(yīng)電流作用才產(chǎn)生的。
對(duì)月球表面巖石的分析結(jié)果，月球不存在可以產(chǎn)生感應(yīng)電流作用的內(nèi)核。相反，所有的證據(jù)表明，月球的表面是一個(gè)已經(jīng)溶解的外殼，是由流動(dòng)的熔巖流體形成的“海”，后來(lái)因冷卻變成了如今這副模樣。最初，幾乎所有的天文學(xué)者都以為人類(lèi)在月球上找到了海，其實(shí)月球上發(fā)暗的部分，正是熔巖流體冷卻形成的。那么，磁場(chǎng)到底是從哪里產(chǎn)生的呢?美國(guó)加利福尼亞大學(xué)地球行星系的思德克曼教授率領(lǐng)的物理學(xué)專(zhuān)家組針對(duì)這一專(zhuān)題進(jìn)行了三維模擬試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)，他們終于得出了結(jié)論。據(jù)該小組介紹：體輕且流動(dòng)的巖石，形成了熔巖的“海洋”，它們?cè)趶南旅嫫蛟虑虮砻娴臅r(shí)候，在其表面之下殘留了大量的類(lèi)似釷和鈾一樣的重放射性元素。這些元素在崩潰時(shí)放出大量的熱，這些熱量就像電熱毯一樣，加熱了月球的內(nèi)核。被加熱的物質(zhì)與月球的表面形成對(duì)流，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流作用。此時(shí)，也就產(chǎn)生了月球磁場(chǎng)。但是，當(dāng)放射性元素崩潰超越一定時(shí)點(diǎn)時(shí)，對(duì)流現(xiàn)象中止，于是感冒應(yīng)電流作用也隨之消失。正是由于這樣的變化，才最終導(dǎo)致月球磁場(chǎng)的消失。
月球的科普知識(shí)
月球又稱(chēng)“月亮”。在望遠(yuǎn)鏡發(fā)明之前，古代的人們只能在晴朗的夜晚，用眼睛仰望皎潔的明月。看到月亮表面有明有暗，形狀奇特，于是人們就編出如嫦娥奔月、吳剛伐桂、玉免搗藥等美麗神話。古希臘人則把月球看作美麗的狩獵女神阿爾忒彌斯，并且把女神狩獵時(shí)從不離身的銀弓作為月球的天文符號(hào)。
月球基本上沒(méi)有水，也就沒(méi)有地球上的風(fēng)化、氧化和水的腐蝕過(guò)程，也沒(méi)有聲音的傳播，到處是一片寂靜的世界。月球本身不發(fā)光，天空永遠(yuǎn)是一片漆黑，太陽(yáng)和星星可以同時(shí)出現(xiàn)。
月球上幾乎沒(méi)有大氣，因而月球上的晝夜溫差很大。白天，在陽(yáng)光垂直照射的地方，溫度高達(dá)127℃;夜晚溫度可低到-183℃。由于沒(méi)有大氣的阻隔，使得月面上日光強(qiáng)度比地球上約強(qiáng)1/3左右;紫外線強(qiáng)度也比地球表面強(qiáng)得多。由于月球大氣少，因此在月面上會(huì)見(jiàn)到許多奇特的現(xiàn)象，如月球上的天空呈暗黑色，太陽(yáng)光照射是筆直的，日光照到的地方很明亮;照不到的地方就很暗。因此才會(huì)看到的月亮表面有明有暗。由于沒(méi)有空氣散射光線，在月球上星星看起來(lái)也不再閃爍了。
月面上到處是裸露的巖石和環(huán)形山的側(cè)影。整個(gè)月面覆蓋著一層碎石粒和浮土。從地球上看到的月球表面有明亮的區(qū)域和暗灰色部分。原來(lái)明亮的部分是月球表面的山區(qū)和高地，暗灰色部分是月球表面的平原。
月亮比地球小，直徑是3476公里，大約等于地球直徑的3/11。月亮的表面面積大約是地球表面積的1/14，比亞洲的面積還稍小一些;它的體積是地球的1/49，換句話說(shuō)，地球里面可裝下49個(gè)月亮。月亮的質(zhì)量是地球的1/81;物質(zhì)的平均密度為每立方厘米3.34克，只相當(dāng)于地球密度的3/5。月球上的引力只有地球1/6，也就是說(shuō)，6公斤重的東西到限月球上只有1公斤重了。人在月面上走，身體顯得很輕松，稍稍一使勁就可以跳起來(lái)，宇航員認(rèn)為在月面上半跳半跑地走，似乎比在地球上步行更痛快。
月球是離地球最近的天體，它是圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的、唯一的天然衛(wèi)星，它與地球的平均距離約384400公里。月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)隨圓形軌道，其近地點(diǎn)(離地球最近時(shí))平均距離為363300公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)(離地球最遠(yuǎn)時(shí))平均距離為405500公里，相差42200公里。
像地球一樣，月球也是南北極稍扁，赤道稍隆起的扁球。它的平均極半徑比赤道半徑短500米，南北極也不對(duì)稱(chēng)，北極區(qū)隆起，南極區(qū)凹陷約400米。
月球在繞地球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，還要跟著地球一起繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。這就是說(shuō)，月球繞地球運(yùn)動(dòng)一周后，再回到的空間位置已不是原出發(fā)點(diǎn)了。由此可見(jiàn)，月球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還要參與多種系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。月球的運(yùn)動(dòng)和其他天體一樣，月球也處于永恒的運(yùn)動(dòng)之中。月球除東升西落外，它每天還相對(duì)于恒星自西向東平均移動(dòng)13°多，因此，月亮每天升起來(lái)的時(shí)間，都比前一天約遲50分鐘。月亮的東升西落是地球自轉(zhuǎn)的反映;而自西向東的移動(dòng)卻是月亮圍繞地球公轉(zhuǎn)的結(jié)果。月亮繞地球公轉(zhuǎn)一周叫做一個(gè)“恒星月”，平均是27天7小時(shí)43分11秒。月亮繞地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)，它本身也在自轉(zhuǎn)。月亮的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期是相等的，即1：1，月球繞地球一周的時(shí)間為也就是它自轉(zhuǎn)的周期。
月球這種奇特地自轉(zhuǎn)結(jié)果是：月球總以同一半面向著地球，而從地球上永遠(yuǎn)看不到月球背面是什么樣，只有靠探測(cè)器才能揭開(kāi)月背千古之謎，人類(lèi)的這個(gè)愿望早在30多年前就已實(shí)現(xiàn)了。 當(dāng)今大型天文望遠(yuǎn)鏡能分辯出月面上約50米(相當(dāng)于14層高樓)的目標(biāo)。
月球在我國(guó)古代詩(shī)文中有許多有趣的美稱(chēng)： 玉免(著意登樓瞻玉免，何人張幕遮銀闕——辛棄疾);夜光(夜光何德，死則又育?——屈原);素娥(素娥即月亮之別稱(chēng)——《幼學(xué)瓊林》);冰輪(玉鉤定誰(shuí)掛，冰輪了無(wú)轍——陸游);玉輪(玉輪軋露濕團(tuán)光，鸞佩相逢桂香陌——李賀);玉蟾(涼宵煙靄外，三五玉蟾秋——方干);桂魄(桂魄飛來(lái)光射處，冷浸一天秋碧——蘇軾);蟾蜍(閩國(guó)揚(yáng)帆去，蟾蜍虧復(fù)團(tuán)——賈島);顧菟(陽(yáng)鳥(niǎo)未出谷，顧菟半藏身——李白);嬋娟(但愿人長(zhǎng)久，千里共嬋娟——蘇軾)。此外，月球還有許多別致的雅號(hào)，如玉弓、玉桂、玉盤(pán)、玉鉤、玉鏡、冰鏡、廣寒宮、嫦娥、玉羊等。
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