月球的地形特点月球的地形特点2010-12-05 17:23月球俗称月亮,也称太阴月球的年 龄大约也是46亿年,它与地球形影相随,关系密切月球也有壳、幔、核等 分层结构最外层的月壳平均厚度约为60-65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度,很可能是熔融状态的月球直径约3476公里,是地球的3/11体积 只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面的重力 差不多相当于地球重力的1/6月球上面有阴暗的部分和明亮的区域早期的天文学家在观察月球时,以 为发暗的地区都有海水覆盖,因此把它们称为"海"著名的有云海、湿海、静 海等而明亮的部分是山脉,那里层峦叠嶂,山脉纵横,到处都是星罗棋布的 环形山位于南极附近的贝利环形山直径295公里,可以把整个海南岛装进 去最深的山是牛顿环形山,深达8788米除了环形山,月面上也有普通的 山脉高山和深谷叠现,别有一番风光月球的正面永远向着地球另一方面,除了在月面边沿附近的区域因天秤 动而间中可见以外,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它几乎没有月海这种较暗的月面特征而当探测器 运行至月球背面时,它将无法与地球直接通讯平均轨道半径384,400千米近地点距离363,300千米远地点距离405,500千米轨道倾角在28.58°与18.28°之间变化(与黄道面的交角为5.145°)升交点赤经125.08°近地点辐角318.15°物理特征表面面积3.976X 107平方千米体积2.199X1010立方千米质量7.349X 1022千克赤道重力加速度1. 62 m/s2地球的1/6(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°)表面温度(t )-233~123°C(平均-23°C)大气压1.3X10-10千帕月球约一个农历月绕地球运行一周,而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。
因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的,我们只能看见月球永 远用同一面向著地球自月球形成早期,月球便一直受到一个力矩的影响引致 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由于月球轨道为椭圆形,当月球处于近日 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,当月处于远日点时,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度的地区这 种现象称为天秤动严格来说,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2/3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。
从地球北极上空观看,地球和月球均以迎时针方向自 转;而且月球也是以迎时针绕地运行;甚至地球也是以迎时针绕日公转的很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的 变化其实,轨道倾角是相对于中心天体(即地球)而言的,而自转轴倾角则相 对于卫星(即月球)本身的轨道面在这个定义习惯很适合一般情况(例如人造 卫星的轨道)而且是数值相当固定的,但月球却非如此月球的轨道平面(白道面)与黄道面(地球的公转轨道平面)保持著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。
白道面与黄道面的两个交点称为月交点-其中升交点(北点)指月球通过该 点往黄道面以北;降交点(南点)则指月球通过该点往黄道以南当新月刚好在 月交点上时,便会发生日食;而当满月刚好在月交点上时,便会发生月食;【月球的周期】名称Value(d)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【月球轨道的其它特征】名称数值(d)定义默冬章(repeat phase/day)19 年平均月地距离~384 400千米近地点距离~364 397千米远地点距离~406 731千米沙罗周期(repeat eclipses)18 年 10/11 天轨道与黄道的平均倾角5°9'月球赤道与黄道的平均倾角1°32'【人类登月探索】第一件到达月球的人造物体是前苏联的无人登陆器月球2号,它于1959 年9月14日撞向月面月球3号在同年10月7日拍摄了月球背面的照片月 球9号则是第一艘在月球软著陆的登陆器,它于1966年2月3日传回由月面 上拍摄的照片另外,月球10号于1966年3月31日成功入轨,成为月球第 一颗人造卫星。
在冷战期间,美利坚合众国和前苏联一直希望在太空科技领先对方这场 太空竞赛在1969年7月20日第一名人类登陆月球时进入高潮美利坚合众国 阿波罗11号的指令长尼尔•阿姆斯特朗是踏足月球的第一人,而尤金•塞尔 南则是最后一个站立在月球上的人,他是1972年12月阿波罗17号任务的成 员参看:月球宇航员列表阿波罗1 1号的太空人留下了一块9英吋乘7英吋的不锈钢牌匾在月球表 面,以纪念这次登陆及为有可能发现它的其他生物提供一些资料6次的太阳神任务及3次无人月球号任务(月球16、20、24号)把月球上 的岩石及土壤样本带回地球在2004年2月,美利坚合众国总统乔治•沃克•布什提出于2020年前派 人重新登月欧洲航天局及中华人民共和国亦有计划发射探测器前往月球欧 洲的Smart 1探测器于2003年9月27日升空,并于2004年11月15日进入 绕月轨道它将会勘察月球环境及制作月面X射线地图中华人民共和国亦积极开展探月计划,并寻求开采月球资源的可行性,尤 其是氦同位素氦-3 这种有望成为未来地球能源的元素有关中华人民共和国 探月计划,见嫦娥工程条目日本及印度亦不甘后人日本已初步订出未来探月的任务日本的宇宙航 空研究开发机构甚至已著手计划的有人的月球基地。
印度则会先发射无人绕月 探测器 Chandrayan有关月亮的神话】在中华人民共和国古代神话中,关于月亮的故事数不胜数在古希腊神话 中,月亮女神的名字叫阿尔忒弥斯,她是太阳神阿波罗的孪生妹妹,同时她也 是狩猎女神月球的天文符号好象弯弯的月牙儿,象征着阿尔忒弥斯的神弓月球是地球唯一的天然卫星,是距离我们最近的天体,它与地球的平均距 离约为 384401 千米它的平均直径约为 3476千米,比地球直径的 1/4 稍大 些月球的表面积有 3800 万千米,还不如我们亚洲的面积大月球的质量约 7350 亿亿吨,相当于地球质量的 1/81,月面重力则差不多相当于地球重力的 1/6月球的轨道运动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 日月球的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:1、在椭圆轨道的不同部分,自转速度与公转角速度不匹配2、白道与赤道的交角月球的物理状况】月面的地形主要有:环形山这个名字是伽利略起的它是月面的显著特征,几乎布满了整个月面最 大的环形山是南极附近的贝利环行山,直径 295千米,比海南岛还大一点小 的环行山甚至可能是一个几十厘米的坑洞直径不小于 1000 米的大约有 33000个占月面表面积的 7-10%有个日本学者 1969 年提出一个环形山分类法,分为克拉维型(古老的环形 山,一般都面目全非,有的还山中有山)哥白尼型(年轻的环形山,常有"辐射 纹",内壁一般带有同心圆状的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(环壁较 低,可能从哥白尼型演变而来)碗型和酒窝型(小型环形山,有的直径不到一 米)月海肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原由于历史上的原 因,这个名不副实的名称保留到了现在已确定的月海有 22 个,此外还有些地形称为"月海"或"类月海"的公认 的 22 个绝大多数分布在月球正面背面有 3 个,4 个在边缘地区在正面的 月海面积略大于 50%,其中最大的"风暴洋"面积越五百万平方公里,差不多九 个法国的面积总和。
大多数月海大致呈圆形,椭圆形,且四周多为一些山脉封 闭住,但也有一些海是连成一片的除了"海"以外,还有五个地形与之类似的 "湖"--梦湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖,但有的湖比海还大,比如梦湖面积7 万平方千米,比汽海等还大得多月海伸向陆地的部分称为"湾"和"沼",都分 布在正面湾有五个:露湾、暑湾、中央湾、虹湾、眉月湾;沼有腐沼、疫 沼、梦沼三个,其实沼和湾没什么区别月海的地势一般较低,类似地球上的盆地,月海比月球平均水准面低 1-2 千米,个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低 6000 米月面的返照率(一 种量度反射太阳光本领的物理量)也比较低,因而看起来现得较黑月陆和山脉月面上高出月海的地区称为月陆,它一般比月海水准面高 2-3千米,由于 它返照率高,因而看来比较明亮在月球正面,月陆的面积大致与月海相等但 在月球背面,月陆的面积要比月海大得多从同位素测定知道月陆比月海古老 得多,是月球上最古老的地形特征在月球上,除了犬牙交差的众多环形山外,也存在着一些与地球上相似的 山脉月球上的山脉常借用地球上的山脉名,如阿尔卑斯山脉,高加索山脉等 等,其中最长的山脉为亚平宁山脉,绵延 1000 千米,但高度不过比月海水准 面高三,四千米。
山脉上也有些峻岭山峰,过去对它们的高度估计偏高现在 认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南极附近)也 不过 9000 米和8000 米。