關(guān)于月亮的天文知識(shí)

【專家解說】：月球 月球又稱“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)。 月球基本上沒有水，也就沒有地球上的風(fēng)化、氧化和水的腐蝕過程，也沒有聲音的傳播，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，太陽和星星可以同時(shí)出現(xiàn)。 月球上幾乎沒有大氣，因而月球上的晝夜溫差很大。白天，在陽光垂直照射的地方，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)見到許多奇特的現(xiàn)象，如月球上的天空呈暗黑色，太陽光照射是筆直的，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。由于沒有空氣散射光線，在月球上星星看起來也不再閃爍了。 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，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，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，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，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)的過程中，還要跟著地球一起繞太陽運(yùn)動(dòng)。這就是說，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，月球在運(yùn)動(dòng)過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，只有靠探測器才能揭開月背千古之謎，人類的這個(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)。 * * * 月球在我國古代詩文中有許多有趣的美稱: 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--《幼學(xué)瓊林》);冰輪(玉鉤定誰掛，冰輪了無轍--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(桂魄飛來光射處，冷浸一天秋碧--蘇軾);蟾蜍(閩國揚(yáng)帆去，蟾蜍虧復(fù)團(tuán)--賈島);顧菟(陽鳥未出谷，顧菟半藏身--李白);嬋娟(但愿人長久，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、玉鉤、玉鏡、冰鏡、廣寒宮、嫦娥、玉羊等。 (中國科協(xié)信息中心提供 ) 初探月球的奧秘 月球是離地球最近一個(gè)天體，相距有38.4萬千米。天文學(xué)家早已用望遠(yuǎn)鏡詳細(xì)地觀察了月球，對(duì)月球地形幾乎是了如指掌。月球上有山脈和平原，有累累坑穴和縱橫溝壑，但沒有水和空氣，晝夜之間溫差懸珠，一片死寂和荒涼。盡管巨型望遠(yuǎn)鏡能分辨出月球上50米左右的目標(biāo)，但仍不如實(shí)地考察那樣清楚。因此，人類派出使者最先探訪的地外天體仍選擇了月球。 美國最早于1958年8月18日發(fā)射月球探測器，但由于第一級(jí)火箭升空爆炸，半途夭折了。隨后又相繼發(fā)射3個(gè)先鋒號(hào)探測器，均告失敗。1959年1月2日，前蘇聯(lián)發(fā)射月球1號(hào)探測器，途中飛行順利，1月4日從距月球表面7500千米的地方通過，遺憾的是未能命中月球。這個(gè)探測器重361.3千克，上面裝有當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的通信，探測設(shè)備。它在9個(gè)月后成為第一顆人造行星飛往太空深處。月球1號(hào)發(fā)射兩個(gè)月后的3月3日，美國發(fā)射的先鋒4號(hào)探測器，從距月面59000千米的地方飛過，也未擊中月球。 月球號(hào)探測器 從1958年至1976年，前蘇聯(lián)發(fā)射24個(gè)月球號(hào)探測器，其中18個(gè)完成探測月球的任務(wù)。1959年9月12日發(fā)射的月球2號(hào)，兩天后飛抵月球，在月球表面的澄海硬著陸，成為到達(dá)月球的第一位使者，首次實(shí)現(xiàn)了從地球到另一個(gè)天體的飛行。它載的科學(xué)儀器艙內(nèi)的無線電通信裝置，在撞擊月球后便停止了工作。同年10月4日月球3號(hào)探測器飛往月球，3天后環(huán)繞到月球背面，拍攝了第一張?jiān)虑虮趁娴恼掌?，讓人們首次看全了月球的面貌。世界上率先在月球軟著陸的探測器，是1966年1月31日發(fā)射的月球9號(hào)。它經(jīng)過79小時(shí)的長途飛行之后，在月球的風(fēng)暴洋附近著陸，用攝像機(jī)拍攝了月面照片。這個(gè)探測器重1583千克，在到達(dá)距月面75千米時(shí)，重100千克的著陸艙與探測器本體分離，靠裝在外面的自動(dòng)充氣氣球緩慢著陸成功。1970年9月12日發(fā)射的月球16號(hào)，9月20日在月面豐富海軟著陸，第一次使用鉆頭采集了120克月巖樣口 ，裝入回收艙的密封容器里，于24日帶回地球。1970年11月10日，月球17號(hào)載著世界上第一輛自動(dòng)月球車上天。17日在月面雨海著陸后，月球車1號(hào)下到月面進(jìn)行了10個(gè)半月的科學(xué)考察。這輛月球車重756千克，長2.2米，寬1.6米，裝有電視攝像機(jī)和核能源裝置。它在月球上行程10540米，考察了8千平方米月面地域，拍攝了200幅月球全景照片和20000多張?jiān)旅嬲掌?，直?971年10月4日核能耗盡才停止工作。1973年1月8日發(fā)射月球21號(hào)，把月球車2號(hào)送上月面考察取得更多成果。最后一個(gè)月球24號(hào)探測器于1976年8月9日發(fā)射，8月18日在月面危海軟著陸，鉆采并帶回170克月巖樣品。至此，前蘇聯(lián)對(duì)月球的無人探測宣告完成，人們對(duì)月球的認(rèn)識(shí)更加豐富和完整了。 徘徊者，勘測者探測器 美國繼前蘇聯(lián)之后，先后發(fā)射了9個(gè)徘徊者號(hào)和7個(gè)勘測者號(hào)月球探測器。徘徊者探測器樣子像個(gè)大蜻蜓，長3米，兩翼太陽能電池板展開4.75米。探測儀器裝在前部，電視攝像機(jī)放在尾部?？睖y者探測器有3只腳，總重達(dá)1噸，裝有當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的探測設(shè)備。最初5個(gè)徘徊者探測器均無建樹，直到1964年1月30日發(fā)射的徘徊者6號(hào)才在月面靜海地區(qū)著陸。但由于電視攝像機(jī)出現(xiàn)故障，沒有能夠拍回照片。同年7月28日徘徊者7號(hào)發(fā)射成功，在月面云海著陸，拍攝到4308張?jiān)旅嫣貙懻掌?。隨后1965年2月17日發(fā)射的徘徊者8號(hào)和3月24日發(fā)射的徘徊者9號(hào)，都在月球上著陸成功，并分別拍回7137張和5814張?jiān)旅娼罢掌?966年5月30日發(fā)射勘測者1號(hào)新型探測器，經(jīng)過64小時(shí)的飛行，在月面風(fēng)暴洋軟著陸，向地面發(fā)回11150張?jiān)旅嬲掌?。?968年1月1日發(fā)射的7個(gè)勘測者探測器中，有2個(gè)失敗，5個(gè)成功。后來，美國又發(fā)射了5個(gè)月球軌道環(huán)行器，為阿波羅載人登月選擇著陸地點(diǎn)提供探測數(shù)據(jù)。經(jīng)過這一系列的無人探測之后，月球的廬山真面目顯露出來了。 自1969年7月16日美國“阿波羅11號(hào)”飛船首次實(shí)現(xiàn)載人登月以來。根據(jù)對(duì)月球的多次實(shí)地勘探和對(duì)從月球帶回的巖石、土壤進(jìn)行分析研究的結(jié)果，人類對(duì)月球的面貌已有了較多的了解?？茖W(xué)家認(rèn)為，月球上的巖石比地球上的還要古老，月球和地球幾乎是由同樣的化學(xué)元素構(gòu)成的，只是組成的成分有所不同。例如，月巖所含的鈣和鋁比地球上的巖石，其含量要高，月球沒有磁場，其外殼比較穩(wěn)定，近30億年以來幾乎沒什么變化。盡管天文學(xué)家早就認(rèn)為，月球體態(tài)嬌小，引力柔弱(為地球的1/6)，根本不具備縛住大氣的能力，在向陽面的高溫下，任何氣體分子都會(huì)輕而易舉地達(dá)到脫離速度而逃之夭夭。但對(duì)月球的實(shí)測表明，月球表面并不是沒有任何大氣的不速之國，只是大氣層太稀薄，表面大氣壓僅為2X10“巴，而且大氣成份比較復(fù)雜，隨時(shí)空多變，通常在黑夜時(shí)的大氣成份主要由40%的氬、40%的氖和20%的氦組成，到日出時(shí)還會(huì)加入極少量的甲烷和氨等，有些地區(qū)的大氣中還會(huì)發(fā)現(xiàn)極微量的氫、氡、鈉、釙和鉀原子等。美國科學(xué)家日前宣稱，月球上有冰存在，這就可能為探索月球奧秘的人們提供飲用水，也可將冰分解為氫和氧，從而為火箭提供燃料。