4 话说宇宙
图1.6月球南极区图1.7满月
说(图1.7)。实际上我们看到的亮区是月球上的山脉和高地,较暗的区域则是平原和凹地。月球地貌最突出的特色就是有很多近于圆形的环形山。目前认为这些环形山的成因有两种:其一是由月球形成早期的火山爆发造成的;另一原因是太阳系小天体撞击的结果。图1.8是月面上不同区域的名称,可见高耸地带多以山
图1.8月面上不同区域的名称
第一章.探测月球
5 脉命名,低平地区则称为洋或海,环形山大多用历史上的科学家命名,例如我国古代著名的科学家张衡、祖冲之和郭守敬等。图1.9为月面上某局部区的小山峰和环形山,其中山峰的阴影很长,表明太阳刚刚升起。月球上最高山峰的高度可达10000米,比地球上的最高峰珠穆朗玛峰还高。图1.10是月球南部的第谷环形山,其直径为86公里,其中心山峰高度为2300米。
由于月球没有大气和大片水域,结果出现了许多与地球上完全不同的独特景象。首先是没有地球上常见的风、云、雨、雪等天气现象,也没有任何生物和生命活动。其二是声波无法借助空气传播,说话听不见、打炮无声响,因此月球表面是一片荒芜和寂静的世界。其三是由于没有大气和海洋起缓冲和调节作用,月球上的昼夜温差极大,在强烈的太阳光照耀下,
白天的最高温度可高达127℃;夜间因失去阳光,温度急速下降到-183℃。更有意思的是由于没有大气散射太阳光,即使在白天,月球上看到的天空也是漆黑的,太阳和星星同时出现,相互辉映,同时还会看到非常壮观的蓝白色地球(主要是地球上海洋和云彩的颜色),它的角直径比太阳还要大4倍,这是一幅多么美妙的动人景象呀!
月球是一颗寂静星球的含义还不只是上述这些。地球上除了有多彩纷呈的天气变化和繁荣昌盛的生命现象外,还经常会发生来自地壳板块运动和地球内部原因造成的火山爆发、地震和海啸等剧烈活动。与此相对照,月球上既无火山爆发也无海啸。安装在月球上的月震仪探测结果表明月震非常微弱,这表明月球已基
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本上凝结成一块固体。另一方面,安装在月球上的磁场仪的测量结果表明月球几乎没有磁场。大家知道,地球存在磁场,按照目前的观点,地球的磁场是由地球内部熔化的金属导体流动造成的。因此月球几乎没有磁场也间接证明月球内部已经基本凝固和没有流体运动。根据研究,月球大约在30亿年前就已经是这种状态。与此相反,地球正处在活动的高峰期,与地球相邻的火星则处于活动晚期。估计过很长时间以后,地球的活动会减弱到与现在的火星相当,而过40亿年之后,地球也会变成目前月球的状态。
那么月球是如何诞生的呢?这个问题还没有公认的答案。而且这个问题可能与地球的形成甚至太阳系的形成关系密切,天文学家尚未取得统一的见解。目前认为有几种可能。第一种观点认为月球是与地球同时形成的。通常认为整个太阳系是由一块巨大的星云演化形成的,星云的绝大部分物质通过自身的引力作用,收缩凝聚成为太阳,少量剩余的物质碎片形成了行星和它们的卫星,月球就是在这样的过程中与地球同时形成的,这种观点称为“同源说”。另一种可能就是在地球初步形成之后,但尚未完全凝结时,由于受到地球自转的离心力和太阳引力的共同作用,或者有另一巨大的星球从地球旁边经过,借助它的强大引力,从地球中拉出一团物质,然后演化成月球,这种观点称为“分裂说”。第三种可能就是太阳系中有很多小天体,包括大量的小行星,由于它们的质量太小,当它们在太空中运行时容易受到大行星的引力扰动,使它们的轨道变化不定。因此也不排除某一小行星经过地球附近时,地球通过自己的巨大引力把它俘获过来,成为自己的卫星,这就是“俘获说”。有人针对这一问题和上述三种可能的答案,形象和风趣地比喻月球到底是地球的“妹妹”“女儿”或是“妻子”?对月球起源的探讨已成为月球研究中的热门课题。
根据对美国阿波罗载人探月带回的月岩样本进行分析后,多数学者转而相信月球是在几十亿年前尚未凝固时,受到一颗火星大小的小行星撞击后,抛出的地球物质凝聚形成的。但是近年来又有人提出,鉴于月球正面(向着地球的一面)与月球背面(背向地球的一面)地貌的显著差别,即正面比较平整和光滑,而背面有更多山地,因而认为月球原先是由两个孪生的月亮(一大一小)碰撞形成的。这种观点认为,当两个月亮尚未完全凝固时,较小的月亮(其质量只有目前月球的1/3)从背面撞击大月亮,导致小月亮粉身碎骨,像泥巴抹到皮球上那样造成月球背面的粗糙地貌。如果真是如此,必定会造成目前月球内部的密度不均匀。
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