第1个回答 2016-07-21
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月球
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词语概念
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2014年3月图书
月亮 - 月球 编辑词条 修改义项名
月亮 即 月球。
月球，是围绕地球公转的一颗自然固态卫星，也是离地球最近的自然天体(与地球之间的平均距离是38.4万千米)。年龄大约已有46亿年。月球与地球一样有壳、幔、核等分层结构。月球本身并不发光，只反射太阳光。由于月球上没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。
月球永远都是一面朝向我们，这一面习惯上被我们称为正面。另外一面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而中间可见以外，月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代，月球的背面一直是个未知的世界。月球背面的一大特色是几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当人造探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。
月球是被人们研究得最彻底的天体，人们至今第二个亲身到过的天体就是月球。
1969年尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林成为最先登陆月球的人类。1969年9月美国"阿波罗11号"宇宙飞船返回地球。
基本信息
中文名称
月球
外文名称
Moon
分类
卫星
反照率
12%
逃逸速度
3km/s
自转周期
约29天
轨道倾角
18.28°~28.58°
公转周期
27.32天
视星等
-12
升交点经度
125.08°
绝对星等
约-11.9
别称
月亮、地卫一
质量
7.349×10²² 千克。
平均密度
水的3.350倍。
表面温度
白天最高127摄氏度，夜间最低-183摄氏度
距地距离
38.4万公里
直径
3476千米
地形
环形山，月海，山脉，月陆
大气压
1.3×10⁻¹⁰ 千帕
目录
1月球诞生
2天文数据
3月食现象
4月球磁场
5地理数据
6人类登月
7神话故事
8月亮雅称
9研究发现
10反面视频
11登月记录
12开发月球
折叠编辑本段月球诞生
月球在46.1亿年之前，地球正在孕育当中，地球上的生命更没有诞生。太阳系还处于混沌初开的太阳星云阶段。在年轻太阳的周围，庞大的气体尘埃星云中，尘埃与块状岩石不断的凝聚、碰撞、吸积，星云中的部分物质开始生成为环绕太阳的行星和卫星系统。
对于40亿年前月球的形成，人们提出了多种假说。一种假说是分裂说，即有人认为在太阳系形成初期，地球和月球原是一个整体。那时地球还处于熔融状态，由于地球自转非常快，因此月球通过离心力从地壳中分裂出来了，但这要求地球的初始旋转速度太快以至难以令人置信。另一种假说是俘获说，即有人认为月球是地球通过地心引力俘获的现成天体．但这要求一个实际上不可行的扩展的地球大气层来散发穿过大气层的月球的能量。还有一种假说是同源说．即有人认为地球和月球是在最原始的吸积盘里形成的．但这无法解释月球中金属铁的剥夺。而且这些假说还不能解释地一月系统所要求的高标准角动量。
还有一种假说是碰撞说。即有人认为地-月系统是一次大碰撞的结果：一个火星大小的天体撞上刚刚形成的原始地球。爆炸的物质进入环绕地球的轨道．然后积聚形成月球。然而。陨石分析表明火星和行星这些太阳系内的天体具有与地球大不相同的氧和钨同位素组成。而地球和月球具有几乎相同的同位素组成。发表在2012年的对Apollo月球样本所作的钛同位素分析也表明月球和地球具有相同的组成。这与月球形成的碰撞说相矛盾。另外，若真的发生了这样的碰撞。则碰撞过程中所释放的巨大能量以及随后在地球轨道中发生的物质重聚将融化整个地球外壳，形成岩浆海洋。新形成的月球上也有它自己的岩浆海洋．估计海洋深度从500km到整个月球半径之长而事实并非如此，可见碰撞说也不成立。
既然月球既不是被地球俘获的一个现成天体，也不是地球与别的天体碰撞的产物，因此月球只能是地球自身的产物。但是，地球也不具有足够的转速来把与地球紧密相连的月球部分随意抛出去。因此。月球应该是在特殊力的综合作用下从地球分离出来。进入绕地球旋转的轨道，形成环地卫星。[1]
折叠编辑本段天文数据
折叠轨道数据
月球平均轨道半径384,400千米。
轨道偏心率0.0549。
近地点距离363,300千米。
远地点距离 405,493千米。
平均公转周期27.32天。
平均公转速度 1.023千米/秒。
轨道倾角在28.58°与18.28°之间变化。
升交点赤经125.08°。
近地点辐角 318.15°。
默冬章19 年。
平均月地距离384400 千米。
交点退行周期 18.61 年。
近地点运动周期8.85 年。
食年346.6 天。
沙罗周期18 年 10/11 天。
轨道与黄道的平均倾角 5°。
月球赤道与黄道的平均倾角 1°。
赤道直径 3,476.2 千米。
两极直径 3,472.0 千米。
扁率0.0012。
月球表面面积 3.79×10^7平方千米。
体积2.199×10^10 立方千米。
质量 7.349×10^22 千克。
平均密度水的3.350倍。
赤道重力加速度1.622 m/s2 （地球的1/6）。
逃逸速度2.38千米/秒。
自转周期 27天7小时43分11.559秒（同步自转）。
自转速度 16.655 米/秒（于赤道）。
自转轴倾角在3.60°与6.69°之间变化 与黄道的交角为1.5424°。
反照率0.12满月时视星等-12.74。
表面温度(t) -233~123℃ 平均23℃。
大气压1.3×10-10 千帕。
月周期
月球名称 数值（单位：天） 定义
恒星月27.321 661 相对于背景恒星
朔望月29.530 588 相对于太阳（月相）
分点月27.321 582 相对于春分点
近点月27.554 550 相对于近地点
交点月27.212 220 相对于升交点
月球的直径是地球平均直径的1/4，质量只是地球的1/81，引力是地球的1/6。
折叠轨道运动
月球运转轨道月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化。周期173日。月球轨道（白道）对地球轨道（黄道）的平均倾角为5°09′。
月球自转
月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因：
⒈在椭圆轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配。
⒉白道与赤道的交角。
月球每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。相对于背景星空，月球围绕地球运行（月球公转）一周所需时间称为一个恒星月；而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。
月球章动
月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持着5.145 396°的夹角，而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非完美球形，而是在赤道较为隆起，因此白道面在不断进动（即与黄道的交点在顺时针转动），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期间，白道面相对于地球赤道面（地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面）的夹角会由28.60°（即23.45°+ 5.15°） 至18.30°（即23.45°- 5.15°）之间变化。同样地，月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°（即5.15° + 1.54°）及3.60°（即5.15° - 1.54°）。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角，使它出现±0.002 56°的摆动，称为章动。
折叠地月作用
海面上的月亮地球与月球互相绕着对方转，两个天体绕着地表以下1600千米处的共同引力中心旋转。月球的诞生，为地球增加了很多的新事物。
月球绕着地球公转的同时，其特殊引力吸引着地球上的水，同其共同运动，形成了潮汐。潮汐为地球早期水生生物，走向陆地，帮了很大的忙。
地球很久很久以前，昼夜温差较大，温度在水的沸点与凝点之间，不宜人类居住。然而月球其特殊影响，对地球海水的引力减慢了地球自转和公转速度，使地球自转和公转周期趋向合理，带给了我们宝贵的四季，减小了温度差，从而适宜人类居住。
地震和月球到底有没有关系？这是近百年来始终困扰科学家的问题。如今，日本防灾科学研究所和美国加州大学洛杉矶分校的研究人员组成的联合研究小组终于证实：月球引力影响海水的潮汐，在地壳发生异常变化积蓄大量能量之际，月球引力很可能是地球板块间发生地震的导火索。10月22日，著名的美国《科学》杂志发表了他们的研究成果。
海水的自然涨落现象就是人们常说的潮汐。当月亮到达离地球近处（我们称之为近地点）时，朔望大潮就比平时还要更大，这时的大潮被称为近地点朔望大潮。
科学家已经就潮汐对地震的影响猜测了很长的时间，但还没有人论证过它对全球范围的影响效果，以前只发现在海底或火山附近，地震与潮汐才呈现出比较清楚的联系。研究者发现，地震的发生与断面层潮汐压力处于高度密切相关，猛烈的潮汐在浅断面层施加了足够的压力从而会引发地震。当潮很大，达到大约2-3米时，3/4的地震都会发生，而潮汐越小，发生的地震也越少。
该文章的作者伊丽莎白.哥奇兰说：“月球引力影响海潮的潮起潮落，地球本身在月球引力的作用下也发生变形。猛烈的潮汐在地震的引发过程中发挥了很大的作用，地震发生的时间会因潮汐造成的压力波动而提前或推迟。”
该文章另一位作者、加州大学洛杉矶分校地球与空间科学系教授约翰.维大说：“地震起因还是一个谜，而这一理论可以说是其中的一种解释。我们发现海平面高度在数米范围内的改变所产生的力量会显著地影响地震发生的几率，这为我们向彻底了解地震的起因迈出了坚实的一步。”
哥奇兰等人首次将潮的相位和潮的大小合并计算，并对地震和潮汐压力数据进行了统计学分析，采用的计算方法来自于日本地球科学与防灾研究所的地震学家田中。田中从1977年至2000年间全球发生的里氏5.5级以上的板块间地震中，调查了2207次被称为“逆断层型”地震发生的地点、时间等记录，以及与发生地震时月球引力的关系，结果发现：地震发生的时间，与潮汐对断层面的压力有很高的关联性，月球引力作用促使断层错位时，发生地震次数较多。
田中认为：“月球的引力只有导致地震发生的地壳发生异常变化的作用力的千分之一左右，但它的作用是不可小视的，它是地震发生的最后助力，相当于压死骆驼的最后一根稻草。”
天秤动
月球因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，所以地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，地球便一直受到一个力矩的影响导致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。亦因此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15微秒。
从地球上看月亮，看到的月球表面并不是正好它的一半，这是因为月球像天平那样摆动。地球上的观测者会觉得：在月球绕地球运行一周的时间里，月球在南北方向来回摆动，即在维度的方向像天平般的摆动，这被称为“纬天平动”，摆动的角度范围约6°57′；月球在东西方向上，即经度方向上来回摆动的现象，被称为“经天平动”，摆动角度达到7°54′。除去这两种主要的天平动，月球还有周日天平动和物理天平动，前三种天平动都并非月球在摆动，是因为观测者本身与月球之间得相对位置发生变化而产生的现象。只有物理天平动是月球自身在摆动，而且摆动得很小。
由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近地点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此我们可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远地点时，自转速度比公转速度快，因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为天秤动。又由于月球轨道倾斜于地球赤道，因此月球在星空中移动时，极区会作约7度的晃动，这种现象称为天秤动。再者，由于月球距离地球只有60地球半径之遥，若观测者从月出观测至月落，观测点便有了一个地球直径的位移，可多见月面经度1度的地区。
月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道，所谓的同步自转并非严格。
严格来说，地球与月球围绕共同质心运转，共同质心距地心4700千米（即地球半径的3/4处）。由于共同质心在地球表面以下，地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球南极上空观看，地球和月球均以顺时针方向自转；而且月球也是以顺时针绕地运行；甚至地球也是以顺时针绕日公转的，形成这种现象的原因是地球、月球相对于太阳来说拥有相同的角动量，即“从一开始就是以这个方向转动”。
折叠成因探讨
月球月球的起源莫衷一是。对月球的起源，历史上大致有三大派。而后期则在各种说法的基础上，结合研究结果而新形成了“碰撞说”，但并未定论。
分裂说
这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年，著名生物学家达尔文的儿子乔治·达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出，月球本来是地球的一部分，后来由于地球转速太快，把地球上一部分物质抛了出去，这些物质脱离地球后形成了月球，而遗留在地球上的大坑，就是现在的太平洋。这一观点很快就受到了一些人的反对。他们认为，以地球的自转速度是无法将那样大的一块东西抛出去的。再说，如果月球是地球抛出去的，那么二者的物质成分就应该是一致的。可是通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析，发现二者相差非常远。
俘获说
这种假设认为，月球本来只是太阳系中的一颗小行星，有一次，因为运行到地球附近，被地球的引力所俘获，从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为，地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起，久而久之，吸积的东西越来越多，最终形成了月球。但也有人指出，像月球这样大的星球，地球恐怕没有那么大的力量能将它俘获。
同源说
这一假设认为，地球和月球都是太阳系中浮动的星云，经过旋转和吸积，同时形成星体。在吸积过程中，地球比月球相应要快一点，成为“哥哥”。这一假设也受到了客观存在的挑战。通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析，人们发现月球要比地球古老得多。有人认为，月球年龄至少应在53亿年左右。
碰撞说
这一假设认为，太阳系演化早期，在星际空间曾形成大量的“星子”，先形成了一个相当于地球质量0.14倍的天体星子，星子通过互相碰撞、吸积而长合并形成一个原始地球。这两个天体在各自演化过程中，分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。由于这两个天体相距不远，因此相遇的机会就很大。一次偶然的机会，那个小的天体以每秒5千米左右的速度撞向地球。剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态，使地轴倾斜，而且还使那个小的天体被撞击破裂，硅酸盐壳和幔受热蒸发，膨胀的气体以极大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。这些飞离地球的物质，主要有碰撞体的幔组成，也有少部分地球上的物质，比例大致为0.85:0.15。在撞击体破裂时与幔分离的金属核，因受膨胀飞离的气体所阻而减速，大约在4小时内被吸积到地球上。飞离地球的气体和尘埃，并没有完全脱离地球的引力控制，通过相互吸积而结合起来，形成全部熔融的月球，或者是先形成几个分离的小月球，在逐渐吸积形成一个部分熔融的大月球。这个版本被普遍认可。
折叠编辑本段月食现象
月食是一种特殊的天文现象。指当月球行至地球的阴影后时，太阳光被地球遮住。所以每当农历15日前后可能就会出现月食。
也就是说，此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线，因此从太阳照射到月球的光线，会被地球所掩盖。
以地球而言，当月食发生的时候，太阳和月球的方向会相差180°，所以月食必定发生在“望”（即农历15日前后）。要注意的是，由于太阳和月球在天空的轨道（称为黄道和白道）并不在同一个平面上，而是有约5°的交角，所以只有太阳和月球分别位于黄道和白道的两个交点附近，才有机会连成一条直线，产生月食。
折叠分类
月偏食月食可分为月偏食、月全食两种（没有月环食，因为地球比月球大）。当月球只有部分进入地球的本影时，会出现月偏食；而当整个月球进入地球的本影之时，就会出现月全食。至于半影月食，是指月球只是掠过地球的半影区，造成月面亮度极轻微的减弱，很难用肉眼看出差别，因此不为人们所注意。
月球直径约为3476千米，地球的直径大约是月球的4倍。在月球轨道处，地球的本影的直径仍相当于月球的2.5倍。所以当地球和月亮的中心大致在同一条直线上，月亮就会完全进入地球的本影，而产生月全食。而如果月球始终只有部分为地球本影遮住时，即只有部分月亮进入地球的本影，就发生月偏食。月球上并不会出现月环食，因为月球的体积比地球小的多。
太阳的直径比地球的直径大得多，地球的影子可以分为本影和半影。如果月球进入半影区域，太阳的光也可以被遮掩掉一些，这种现象在天文上称为半影月食。由于在半影区阳光仍十分强烈，月面的光度只是极轻微减弱，多数情况下半影月食不容易用肉眼分辨。一般情况下，由于较不易为人发现，故不称为月食，所以月食只有月全食和月偏食两种。
另外由于地球的本影比月球大得多，这也意味着在发生月全食时，月球会完全进入地球的本影区内，所以不会出现月环食这种现象。
每年发生月食数一般为2次，最多发生3次，有时一次也不发生。因为在一般情况下，月亮不是从地球本影的上方通过，就是在下方离去，很少穿过或部分通过地球本影，所以一般情况下就不会发生月食。
月全食据观测资料统计，每世纪中半影月食，月偏食、月全食所发生的百分比约为36.60%，34.46%和28.94%。
月球本身并不发光，只反射太阳光。月球亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为 -12.7等（见）。它给大地的照度平均为0.22勒克斯，相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体，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，约为7%。月面高地和环形山的反照率为17%，看上去山地比月海明亮。月球的亮度随月相变化而变化，满月时的亮度比上下弦要大十多倍。
由于月球上没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。白天，在阳光垂直照射的地方温度高达127℃；夜晚，温度可降低到-183℃。这些数值，只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度，这种测量表明，月面土壤中较深处的温度很少变化，这正是由于月面物质导热率低造成的。
最外层的月壳平均厚度约为60-64.7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摄氏度，所以很可能是熔融状态的。月球直径约3474.8公里，大约是地球的1/4、太阳的1/400，月球到地球的距离相当于地球到太阳的距离的1/400，所以从地球上看月亮和太阳一样大。月球的体积大概有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，差不多相当于地球质量的1/81，月球表面的重力约是地球重力的1/6。
从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔，占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约1000℃，很可能是熔融的，据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。
月球这个炽热的星球形成以后，当月球慢慢冷却，月球表面就形成了一个整体的壳，当这个壳体固定下来，壳体内的岩浆会慢慢冷却收缩，慢慢壳内的岩浆就会和壳体脱离，随着时间的推移，内部就会形成很大的空间，岩浆在壳体内部会自然形成一个球体，由于物体的万有引力，球体的一侧没能和壳体脱离，这样月球就形成一个偏心的球体，随着月球的重心偏离一侧，月球发生快慢自转，快慢转变的能量被月球内部流动的岩浆摩擦吸收，慢慢月球就形成月球的一面朝向地球。
月球探讨月球背面
地球上之所以看到月球的半面，这是因为月球的自转周期和公转周期严格相等？那这到底是巧合还是有着内在的联系呢？
让我们来看看太阳系其它行星的卫星的状况，我们可以发现绝大多数的卫星的自转周期和公转周期严格相等，看来这似乎是存在什么内在联系的。
月球在地球的引力的长期的作用下，月球的质心已经不在它的几何中心，而是在靠近地球的一边，这样的话，月球相对于地球的引力势能就最小，在月球绕地球公转的过程中，月球的质心永远朝向地球的一边，就好像地球用一根绳子将月球绑住了一样。太阳系的其他卫星也存在这样的情况，所以卫星的自转周期和公转周期相等不是什么巧合，而是有着内在的因素。
折叠编辑本段月球磁场
月球表面早期的月球专家表示，月球的磁场很弱或根本没有磁场，而月岩的样品显示它们被很强的磁场磁化了。这对NASA的科学家们又是一次冲击。因为他们以前总是假设月岩是没有磁性的。这些科学家后来发现了月球曾有过磁场，但没有了。
在对美国阿波罗号宇航员从月球上带回的岩石的研究中，科学家们发现，月球周围的磁场强度不及地球磁场强度的1/1000， 月球几乎不存在磁场。但是，研究表明，月球曾经有过磁场，后来消失了。
月球磁场从其诞生之后的5-10亿年开始，直至36-39亿年期间，是有磁场的。但是，当它出现了6-9亿年之后，磁场却突然消失了。地球的磁场起源于地球内部的地核，科学家认为，地核分为内核和外核，内核是固态的，外核是液态的。它的粘滞系数很小，能够迅速流动，产生感应电流，从而产生磁场。也就是说，所有的行星其磁场都是通过感应电流作用才产生的。
对月球表面岩石的分析结果，月球不存在可以产生感应电流作用的内核。相反，所有的证据表明，月球的表面是一个已经溶解的外壳，是由流动的熔岩流体形成的“海”，后来因冷却变成了如今这副模样。最初，几乎所有的天文学者都以为人类在月球上找到了海，其实月球上发暗的部分，正是熔岩流体冷却形成的。那么，磁场到底是从哪里产生的呢？美国加利福尼亚大学地球行星系的思德克曼教授率领的物理学专家组针对这一专题进行了三维模拟试验。经试验，他们终于得出了结论。据该小组介绍：体轻且流动的岩石，形成了熔岩的“海洋”，它们在从下面漂向月球表面的时候，在其表面之下残留了大量的类似钍和铀一样的重放射性元素。这些元素在崩溃时放出大量的热，这些热量就像电热毯一样，加热了月球的内核。被加热的物质与月球的表面形成对流，从而产生了感应电流作用。此时，也就产生了月球磁场。但是，当放射性元素崩溃超越一定时点时，对流现象中止，于是感应电流作用也随之消失。正是由于这样的变化，才最终导致月球磁场的消失。