月球也称太阴,俗称月亮。是地球唯一的天然卫星,也是离地球最近的天体,还是研究得最彻底的天体。人类至今唯一一个亲身访问过的天体就是月球。月球是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里,除水星和金星外,其他行星都有天然卫星。月球的年龄大约有46亿年。月球有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里,是地球的3/11、太阳的1/400。月球的体积只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81左右,月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。
月球表面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时,以为发暗的地区都有海水覆盖,因此把它们称为“海 ”。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉,那里层峦叠嶂,山脉纵横,到处都是星罗棋布的环形山。位于南极附近的贝利环形山直径295公里,可以把整个海南岛装进去。最深的山是牛顿环形山,深达8788米。除了环形山,月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现,别有一番风光
【月球渐离地球】 月球以每年三厘米的速度远离地球,十亿年前,它和地球的距离只有现在的一半长。
月球目前距离地球大约60倍地球半径。但是,由于在地球和月球之间的潮汐力的影响,月球正以每年约3厘米的速度慢离地球远去。另一方面,地球的自转速度也逐渐变慢. 也就是说,以前月球比现在更靠近地球,而地球的自转速度比现在更快。
证据就在科学家发现的“二枚贝”化石上。二枚贝的成长速度会随着潮汐的涨落而变化,一边成长一边形成树木年轮一样的条纹,条纹数量和宽度依潮湿的大小而异。根据这些条文数量和宽度,科学家发现,大约5亿年前,地球一天只有21小时,1年有410天。【月球的构造】 据猜想,月球[1]可能是空心的。月球是冰行星,可能在与地球擦过时被地球吸引,有了轨道。在探测月球时,发现月球表面有一部分是重金属,那一部分的密度比地球大(所以月球只以一面对着地球),然而行星的核是重金属组成的。刚才提到月球是冰行星,在被地球吸引时,表面开裂,水倾斜而出,导致地球的“诺亚洪水”,后来月核填补了此开裂,月球从此无核。再有,月球的平均密度比地球小,说明月球内部有大量空气存在。但这一理论有待深入考察。【月球的运动与月相】 月相定义
随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离,它的形状也在不断地变化着,这就是月亮位相变化,叫做月相月相是天文学中对于地球上看到的月球被太阳照明部分的称呼。
月球绕地球运动,使太阳、地球、月球三者的相对位置在一个月中有规律地变动。地球上的人所看到的、被太阳光照亮的月球部分的形状也有规律地变化,从而产生了月相的变化。另一个原因是月球不发光、不透明。
月球环绕地球旋转时,地球、月球、太阳之间的相对位置不断地变化。因为月球本身不发光,月球可见发亮部分是反射太阳光的部分。只有月球直接被太阳照射的部分才能反射太阳光。我们从不同的角度上看到月球被太阳直接照射的部分,这就是月相的来源。月相不是由于地球遮住太阳所造成的(这是月食),而是由于我们只能看到月球上被太阳照到发光的那一部分所造成的,其阴影部分是月球自己的阴暗面。
月相成因
因月球靠反射阳光发亮,它与太阳相对位置不同(黄经差),便会呈现出各种形状。如图所示,在位置a,日月黄经差为0°,即称朔或新月,这时月球以黑暗面朝向地球,且与太阳几乎同时出没,故地面上无法见到;c时黄经差90°称上弦,半月形出现在上半夜的西边夜空中;e时黄经差180°,即是望或称满月,一轮明月整夜可见;g为下弦,黄经差270°,这时的半月只在下半夜出现于东半天空中。朔望盈亏的周期称朔望月,长约29.53059日。
月球的运动
月球绕地球旋转叫月球的公转。月球的运动是自西向东的,它的轨道同所有天体的轨道一样也是椭圆状的,距地球最近的一点叫近地点,而离地球最远的那一点叫远地点。月亮向西运动的证据是它每次西沉的时刻平均要推迟49分钟,若相对恒星来说,它的运动周期约27.3天,即在此时间内,它在空间运转3600;
但与此同时地球也一直不停地绕日运转,因此月亮要完成它的一个相位周期,即从新月开始经满月又回到新月就应再增2天多,共计约29.53天。
因此月亮的恒星运动周期约27.3天,叫恒星月;而相对日地联线的运动周期约29.53天,叫朔望月;朔望月便是月份的依据。
从地球眺望月亮,似乎觉得月球并没有自转,因为它总是以同一面向着地球的,因为总是看到同样的斑点,即“吴刚砍伐桂树”;其实这一点正说明月球在自转,其自转周期恰好与它的公转周期相等:假设月亮公转与自转相等,当月球经过它的轨道的四分之一时,它本身也自转了900的弧,此时月球上的斑点这恰好正对着地球了;反之,倘若月球不自转,那么从地球上看月亮的斑点,它将每月转动一周,就不会总是看到月球上同样的斑点。
月相更替
月球的表面是由岩石和尘土构成的,它和地球一样自己不会发光,因此我们看到的月亮相位是月亮反射阳光的部分,自新月开始,相位在一个太阴月内的变化次序是:新月、上弦、望、下弦。在太阴月内,自新月算起的时间长度叫月令,如望的月令为14天等。在新月的前后从地球看到的月亮日照面呈娥眉状,上弦时可见到半幅月轮,而望的前后,月亮的日照部分呈凸圆状,上弦月与下弦月不同,因为上弦时从地球上看到的是其月轮的西半幅,而下弦时见到的则是它的东半幅。
月球是地球的卫星,而月球与太阳之间隔着一个地球,月球不停地绕地球旋转,当它转到地球和太阳中间的时候,它被太阳光照亮的那一半正好背着地球,向着地球的是黑暗的一半,这时我们在地球上完全看不到月球,称之为“朔”或“新月”,也就是夏历每月初一。
月球继续朝前旋转,到了夏历初七、八,太阳落山,月球已经在头顶,到了半夜,月球才落下去,这时被太阳照亮的月球,恰好有一半给你看到,称之为“上弦”。到了夏历十五、十六,月球转到地球的另一面。这时地球在太阳和月亮的中间,月球被太阳照亮的那一半正好对着地球,此时我们看到的是满月,或称之为“望”。由于月球正好在太阳的对面故太阳在西边落下,月球则从东边升起,到了月球落下,太阳又从东边上升了。
满月以后,月球升起的时间一天比一天迟了,月球亮的部分也一天比一天看到的小了,到了夏历二十三,满月亏去了一半,而且半夜才升上来,这就是“下弦”。
快到月底的时候,月球又将旋转到地球和太阳中间,在日出之前不久,残月才又由东方升起。到了下月初一,又是新月,开始新的循环。【初探月球的奥秘】 月球是离地球最近一个天体,相距有38.4万千米。天文学家早已用望远镜详细地观察了月球,对月球地形几乎是了如指掌。月球上有山脉和平原,有累累坑穴和纵横沟壑,但没有空气,昼夜之间温差悬殊,一片死寂和荒凉。尽管巨型望远镜能分辨出月球上50米左右的目标,但仍不如实地考察那样清楚。因此,人类派出使者最先探访的地外天体仍选择了月球。
美国最早于1958年8月18日发射月球探测器,但由于第一级火箭升空爆炸,半途夭折了。随后又相继发射3个先锋号探测器,均告失败。1959年1月2日,前苏联发射月球1号探测器,途中飞行顺利,1月4日从距月球表面7500千米的地方通过,遗憾的是未能命中月球。这个探测器重361.3千克,上面装有当时最先进的通信,探测设备。它在9个月后成为第一颗人造行星飞往太空深处。月球1号发射两个月后的3月3日,美国发射的先锋4号探测器,从距月面60000千米的地方飞过,也未击中月球。