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解读月球物理特征和科学现象:“玉兔”叩门问广寒
2013.12.03 19:15

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■ 月球距地球最近时约36万千米,最远时约为40万千米,平均距离约为384400千米

■ 月球的表面积有3800万平方千米,大约是中国陆地面积的4倍

■ 月球的质量约7.35×1019吨,相当于地球的1/81

■ 月球最高温度可达123℃,最低温度为-233℃左右

■ 月球以3683千米/小时的速度绕地球运行,绕地球一周的公转周期为27.3个地球日

月球,地球唯一的天然卫星,也是距离我们最近的天体。根据预先计划的飞行路线,嫦娥3号飞行几十万千米后将到达月宫——“玉兔”不久后将踏上月球表面。

实际上,月球绕着地球公转,时近时远。据测算,月球距地球最近时约36万千米,最远时约为40万千米,平均距离约为384400千米。这相当于绕地球赤道走10圈。

月球,你有多大?

据测算,月球平均直径约为3476千米,基本上是个圆球体。地球直径则是月球直径的3.6倍。月球的表面积有3800万平方千米,大约是中国陆地面积的4倍,比亚洲的面积还要小。月球的体积则仅为地球的1/49。

科学家曾打过一个比方,如果太阳和月亮这两个天体与地球的距离相等,那么,人类从地球上看到的太阳和月亮的相对大小就像是大西瓜和小芝麻。但是由于太阳比月亮离地球要远的多,所以从视觉感官上,有时候反而觉得月亮比太阳更大。但事实上,与太阳相比,月球和地球都要小得多。太阳相当于130万个地球,6300多万个月球。

月球,你有多重?

据测算,月球的质量约7.35×1019吨,相当于地球的1/81。由于质量小,产生的引力就小, 月球的表面重力只有地球的1/6。所以,人到了月球上之后,就会觉得身轻如燕、力大如牛,感觉妙不可言。

科学家曾说,在月球上想要打破地球上一些体育项目的世界记录,是非常容易的事。在地球上能举起100千克杠铃的大力士,在月球上可能就能举起地球上600千克的物体。

月球,你有多亮?

看到又大又圆的月亮时,几乎没有人不赞叹它那柔和、皎洁的光芒。其实,月球本身并不发光,只是因为表面反射太阳光而发亮。从天文学角度来说,月球的反照率只有0.07,换句话说,它只反射了照射到它上面的太阳光的7%,其余93%都被月球表面吸收去了。

据估算,与太阳亮度相比,月球的平均亮度只有太阳的1/465000,由于日、月、地三个天体之间的距离在不断变化,它相对太阳的亮度变化范围从1/630000到1/375000。同时,月亮圆缺变化时,它的亮度也有很大变化。如果以满月时的亮度作为100,最大时和最小时可以相差几十倍或更多。

月球,你有“山川湖海”吗?

从月球上看,人类生活的地球,是一个美丽的飘着白云的蓝色星球。但与之截然不同,月球上没有空气,没有生命,是一片死寂的荒漠。

月球表面实际上并不像我们肉眼所见到的那样洁白光莹,而是坑坑洼洼、凹凸不平。当年伽利略用倍率不高的望远镜观测月球时,看到了月球上有亮的区域和暗的区域,那些亮的区域是高地与山峰,那些没有看清楚的暗的区域,也就是平常看到的月亮上像桂花树一样的暗黑色斑块究竟是什么呢?伽利略认为,月球也许和地球一样,既有高山,又有平原,既有陆地,也有海洋。因为那些暗的区域看上去与地球上的海洋相似。因此,伽利略给那些暗的区域起了一些像云海湿地之类的名称。大的叫海或洋,小的叫湖或沼。有的海伸向陆地,根据地球上的习惯管它们叫湾。

据观测,绝大多数月海分布在月球正面,约占正面面积一半,风暴洋是其中最大一个,相当半个中国陆地面积。

月球,你有多少度?

科学家分析,由于月球上没有大气来传递热量,所以温度变化很大。

据测算,月球上白天太阳光直射的地方,最高温度可达123℃;到了晚上,温度就会下降到-233℃左右。而且,因为没有大气,所以即使是白天,只要是太阳没有照射到的地方,就和晚上一样冷,朝向太阳的一面达到123℃左右,旁边的阴影却为-233℃。所以,月球上山峰的向阳面比火焰山还要热,而翻过山的背阳面却比冰窖还要冷得多。

月球,你为啥只露出“一面”?

据测算,月球以3683千米/小时的速度绕地球运行,绕地球一周的公转周期为27.3个地球日。月球在绕地球公转的同时进行自转。周期也是27.3个地球日,都正好是一个恒星月(23日743分11秒钟),自转周期与公转周期完全相同的现象称为“同步自转”。科学家解释说,由于月球公转一圈的同时也自转一圈,所以我们在地球上只能看见月球的正面,而永远看不见月球背向地球的另一面。

与地球每天24小时不同,据科学家估算,月球上的一天,约相当于地球上的27天,而且13天半是阳光普照的白天,13天半是寒冷的黑夜。

月球,你“肚子”里是啥样?

据科学家分析,月球内部是一个鸡蛋状的结构,包括蛋壳(月亮)、蛋清(月幔)和蛋黄(月核)三个部分。

根据月球探测的结果,月球没有全球性的偶极磁场。也就是说,在月球上使用指南针,东南西北是分不出来的。这说明月球的内部已经很早就固化了,而地球内部在地核的外围还有带电流体的流动。

科学家解释说,其实,这就像生命一样,任何一个天体都有它的“诞生”,也必然有它的“死亡,月球是这样,地球也是这样。现在的地球是壮年期,在大约45亿年以后,地球内部也要全部固化,也要像一块大石头一样绕着太阳转,到那时候,地球上没有火山、地震和板块活动,地球将会变得很平静。

月球,你对地球有啥影响?

事实上,月球对地球的重要影响之一是引起潮汐。在我国古代,把发生在白昼的海水涨落称为“潮”,把发生在夜间的海水涨落称为“汐”,合称“潮汐”。据记载,我国古人已察觉到潮汐同月球有关系。东汉时期著名的思想家王充在他的著作《论衡》中提出:“涛之起也,随月盛衰。”这是第一次明确地指出潮汐的产生与月亮的运行有关。

科学家解释说,在海边,我们看到日复一日的潮起潮落,这是由于月球的引力及相对较小的太阳引力使得这些水域的海平面每天交替涨落着。但是,月球每天只升落一次,为什么地球上潮汐会涨落两次呢?我们可以假设整个地球被海水覆盖,离月球较近的地面上的水域受月球拉力最大,水会朝向正对着月球的那一点聚集,而在地球的另一面,月球对地面的拉力要比对水的拉力大,所以,水域在离月球最远的一点也形成了凸点,这样地球上就有大潮、小潮两个最高水域点。因此,当地球完成一次完整的自转,几乎地球上的每个点都有过两次潮汐。

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