脑筋急转弯 月球表面为什么会凹凸不平
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发布时间：2022-05-23 12:09
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时间：2023-10-22 01:05
月球是地球唯一一颗天然卫星：
轨道半径： 距地球384,400千米
行星直径： 3476千米
质量： 7.35e22千克
古罗马人称之为Luna,古希腊人称之为Selene或阿尔特弥斯（月亮与狩猎的女神）,另外在其他神话中它还有许多名字.
理所当然,月球早在史前就已被人所知道.它是空中仅次于太阳的第二亮物体.由于月球每月绕地球公转一周,地球、月球、太阳之间的角度不断变化；我们把它叫做一个朔望月.一个连续新月的出现需要29.5天（709小时）,随月球轨道周期（由恒星测量）因地球同时绕太阳公转变化而变化.
由于它的大小与组成,月球有时被分为类地“行星”,与水星,金星,地球和火星分在一起.
月球由苏联飞行器月球2号于1959年代表人类第一次拜访,这也是人类第一次在非地球星体上探索.第一次在着陆则在1969年6月20日（你记得你在哪儿吗?）；后一次在1972年12月.月球也是唯一一个被采回表面样本的星球.在1994年夏天,月球被Clementine飞行器大范围地作了地图映象.月球勘探者号如今正绕着月球转.
地球与月球之间的引力场形成了有趣的现象.最显而易见的便是潮汐现象.月球正对地球一点的引力为最大,反面一点则相对弱小一些.地球,特别是海洋并不是完全地固定的,而是朝月球方向略有延伸的.从地球表面为透视角观察的话,会看到地球表面的两个膨胀点,一个正对月球,另一个则正对反面.这效果对海洋比对因态地壳强烈得多,所以海洋处膨胀得更高.另外因为地球自转比月球在轨道上快,膨胀每天一次,每天的大潮一共有两次.
但是地球也并不完全是一个流体,地球的自转导致地球在正对月球下方的膨胀非常轻微.这意味着由于地球自转扭力及月球上的加速度影响,使地球与月球之间的影响力并不十分确切地存在于两球心连线上.这也使得地球不断向月球提供自转能量,使得自转速度每世纪减慢1.5微秒,也使月球公转地球轨道每年增加3.8米.（相反的结果也导致了火卫一和海卫一的不寻常公转轨道）.
不对称的引力交互作用也使月球自转同步.比如,它的轨道位相始终相对固定,使得朝向地球的一面不变.由于地球的自转因月球的影响而减缓,所以在很早以前,月球的自转速度也因地球而减缓,不过在那时作用力要强烈得多.当月球的自转速度减缓到适合自己轨道周期时（这样膨胀点就在地球正对点）,就没有任何的多余扭力了,这样月球的情形就稳定了.这种情况也类似地发生在太阳系其他卫星上.最终,地球的自转也将慢到合适于月球周期,就像冥王星和冥卫一的情况一样.
自然,月球也显得不太稳定（由于它的不太圆的轨道）以致于较远端的一部分度数可不定时地看到,但大多数远端表面（左图）一直无法完全观测,直到苏联飞船月球3号1959年上天对其进行拍摄才解决了问题.（注意：这里并没有什么“黑暗面”在月亮上；月球的所有部分都能得到半日照时间.一些对“黑暗面”的称谓往往是指月亮不为人所见的另一面,因为“黑暗”有“不为人知”之意.这种称谓在今天不够正确）.
月球没有大气层.但是来自Clementine飞行器的证据表明可能在月球南极,处于永久阴暗面的大环行山处有固态水－－冰.这如今已由月球勘探者号飞船证实.显然月球北极也有冰,这样未来月球探索的代价将略微便宜一些!
月球的外壳平均厚68千米,从Mare Crisium下的零公里到背面Korolev环行山的107千米.地壳下是地幔,可能也是它的内核.然而它并不像地球的地幔,月球的只是部分特别炽热.奇怪的是,月球的质心与它的几何地理中心向地球方向偏移了2千米.同样,在这一侧其地壳也较薄.
月球表面有两种主要地形：巨大的环形山与古老的高原和相对平滑与年轻的maria.maria地形（覆盖月球表面达16％）是由火山喷出的炽热的熔岩冲蚀出的.大部分的表面是由灰土层尘埃与流星撞击的石头碎片覆盖.出于未知的理由,maria地形集中于靠近于地球的一面.
大多数靠近地球的环形山,火山由科学历史上的著名的称谓命名,如第谷,哥白尼和托勒密.背面的则多用近代的命名,如阿波罗,加加林和Korolev（因为第一张照片由月球3号拍到,所以具有显而易见的俄罗斯偏向）.另外,类似于近地区,月球背面也有巨形环形山South Pole-Aitken,直径2250千米,深12千米,使它成为太阳系最大的撞击盆地,并在西侧形成了山中山,成了太阳系中重环山的典型.（从地球上看；左侧图的正中）.
阿波罗号和月球号计划带回了一块重382千克的石头样本.这些提供给了我们有关月球的详细知识.它们具有特别的价值,在月球上着陆后的廿年,科学家们还是在这快最期的样本上做研究.
月球表面上的绝大多数石头看来都有30到46亿岁,这与地球上的超过30亿岁的极稀少的石头有偶然的巧合.这样,月球就提供了太阳系早期历史的在地球上无法找到的证据.
根据早先的对阿波罗样本的研究,有关月球的起源并不一致,主要有三种理论：co-accretion同生说,主张地球与月球同时形成于太阳星云；fission*说,主张月球是由地球上*出去； capture捕捉说,主张月球形成于其他地方,后来为地球所捕捉.这些理论证据都不足,但是来自月亮石头的最新和最详细的信息引出了impact撞击说：地球曾被一个大物体（相当于火星大小甚至更大）撞击,月球则是由喷射出的部份形成.不断又有新信息被发现,但撞击说如今被广泛接受.
月球并没有全球性磁场,但是它的一些表面石头存有剩余的吸引力,表明月球早期曾有过全球性磁场.
由于没有大气和磁场,月球表面赤裸裸地遭受太阳风的攻击.在它剩余的40余亿年光阴里,大量来自太阳风的氢离子将植入其表面.由阿波罗返回的样本证明了它对研究太阳风的价值.月球上的氢可能在未来当作燃料使用
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时间：2023-10-22 01:05
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时间：2023-10-22 01:06
月球为什么不自转，科学家们始终没有找到答案。地球膨裂说认为，要想找到这个原因，必须搞清地球为什么自转。地球膨裂说认为，太阳系是一个旋转体，因为一个公转物体外侧的速度大于内侧的速度，所以地球背对太阳一侧的速度大于地球面对太阳一侧的速度。因为地球背对太阳一侧的速度大于地球面对太阳一侧的速度、地球外侧的公转半经大于地球内侧的公转半经、地球比较均匀内外侧质量相等，所以根据角动量公式L＝mrv可以看出，地球外侧的角动量大于地球内侧的角动量。因为太阳系不是钢体，地球处于悬浮状态，所以地球刚开始公转时，就在地球外侧的角动量大于地球内侧的角动量的作用下，地球外侧的角速度大于了地球内侧的角速度，产生了自西向东自转。这就像两个轮子的马车，如果一个轮子走的得快，马车就会自转。
如何判断一个物体是否发生了自转，就是我们在我们所在的位置既能能看到一个物体的正面，而且还能看到这个物体的背面，这就是说相对于我们所在的位置，这个物体发生了自转。如果在我们所在的位置只能看到物体的正面，但不能看到物体的背面，这就是说相对于我们所在的位置，这个物体没有发生自转。
任何理论都是相对的，月球自转不自转，关键看相对谁而言。我们在太阳上既能看到月球的正面，还能看到月球的背面，所以我们说月球相对太阳发生了自转。我们在地球上只能看到月球的正面，但不能看到月球的背面，所以我们说月球相对地球没有发生自转。一般说月球是否自转是指相对地球而言。
月球为什么不自转呢？这个问题最近有了答案。绕月飞行的人造卫星测出月球靠地球这一面密度较大，因此月球永远以同一面朝着地球。地球膨裂说认为，尽管月球外侧的公转半经大于内侧的公转半经，月球背对地球一侧的速度大于月球面对地球一侧的速度、但因为月球刚开始公转时靠地球这一面的密度较大，也就是质量大，所以根据角动量公式L＝mrv可以看出，月球内侧的角动量等于月球外侧的角动量，不自转。冥王星的卫星查龙也不自转。
金星为什么自东向西自转（逆转）呢？地球膨裂说认为，尽管金星外侧的公转半经大于内侧的公转半经、金星背对太阳一侧的速度大于金星面对太阳一侧的速度、但因为金星刚开始公转时靠地球这一面内侧的密度比外侧的密度大得多，所以根据角动量公式L＝mrv可以看出，金星内侧的角动量大于金星外侧的角动量，金星就自东向西自转（逆转）。
为了验证我的公转产生自转的理论，我作做了一个地球公转产生自转的模拟实验。在一个大洗衣盆里放满水，用手掌沿盆沿逆时针搅水。当水转起来后，把暖水瓶的塑料盖口朝上放在靠盆沿的水上。这时发现塑料盖在随水逆时针转动（公转）的同时，自身也在逆时针旋转（自转）。这就是无可辩驳的地球公转产生自转的实验。因为地球公转是自西向东的，所以地球自转是自西向东的（逆时针）
再做一个月球公转不产生自转的模拟实验。在一个大洗衣盆里放满水，用手掌沿盆沿逆时针搅水。当水转起来后，把暖水瓶塑料盖里的一侧放一枚硬币，放硬币的一侧靠近盆心，口朝上放在靠盆沿的水上。这时发现塑料盖在随水逆时针转动（公转）的同时，自身并不旋转（自转）。这就是无可辩驳的月球公转不产生自转的实验。
再做一个金星公转产生逆向自转的模拟实验。在一个大洗衣盆里放满水，用手掌沿盆沿到盆心的一半处逆时针搅水。当水转起来后，把暖水瓶的塑料盖口朝上放在靠盆沿的水上。这时发现塑料盖在随水逆时针转动（公转）的同时，自身在顺时针旋转（逆向自转）。这就是无可辩驳的金星公转产生逆向自转的实验。
作者：赖柏林
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时间：2023-10-22 01:07
