月球是如何形成的
月球是如何形成的
月球是地球唯一的天然衛(wèi)星,并且是太陽系中第五大的衛(wèi)星。那么月球是如何形成的?學(xué)習(xí)啦小編在此整理了月球形成的原因,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收獲!
月球形成的原因
分裂說
這是最早解釋月球起源的一種假設(shè)。早在1898年,著名生物學(xué)家達(dá)爾文的兒子喬治·達(dá)爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應(yīng)》一文中指出,月球本來是地球的一部分,后來由于地球轉(zhuǎn)速太快,把地球上一部分物質(zhì)拋了出去,這些物質(zhì)脫離地球后形成了月球,而遺留在地球上的大坑,就是現(xiàn)在的太平洋。
這一觀點(diǎn)很快就受到了一些人的反對(duì)。他們認(rèn)為,以地球的自轉(zhuǎn)速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說,如果月球是地球拋出去的,那么二者的物質(zhì)成分就應(yīng)該是一致的??墒峭ㄟ^對(duì)“阿波羅12號(hào)”飛船從月球上帶回來的巖石樣本進(jìn)行化驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)二者相差非常遠(yuǎn)。
俘獲說
這種假設(shè)認(rèn)為,月球本來只是太陽系中的一顆小行星,有一次,因?yàn)檫\(yùn)行到地球附近,被地球的引力所俘獲,從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點(diǎn)認(rèn)為,地球不斷把進(jìn)入自己軌道的物質(zhì)吸積到一起,久而久之,吸積的東西越來越多,最終形成了月球。但也有人指出,像月球這樣大的星球,地球恐怕沒有那么大的力量能將它俘獲。
同源說
這一假設(shè)認(rèn)為,地球和月球都是太陽系中浮動(dòng)的星云,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)和吸積,同時(shí)形成星體。在吸積過程中,地球比月球相應(yīng)要快一點(diǎn),成為“哥哥”。這一假設(shè)也受到了客觀存在的挑戰(zhàn)。通過對(duì)“阿波羅12號(hào)”飛船從月球上帶回來的巖石樣本進(jìn)行化驗(yàn)分析,人們發(fā)現(xiàn)月球要比地球古老得多。有人認(rèn)為,月球年齡至少應(yīng)在53億年左右。
碰撞說
這一假設(shè)認(rèn)為,太陽系演化早期,在星際空間曾形成大量的“星子”,先形成了一個(gè)相當(dāng)于地球質(zhì)量0.14倍的天體星子,星子通過互相碰撞、吸積而長合并形成一個(gè)原始地球。這兩個(gè)天體在各自演化過程中,分別形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽構(gòu)成的幔和殼。由于這兩個(gè)天體相距不遠(yuǎn),因此相遇的機(jī)會(huì)就很大。
一次偶然的機(jī)會(huì),那個(gè)小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),使地軸傾斜,而且還使那個(gè)小的天體被撞擊破裂,硅酸鹽殼和幔受熱蒸發(fā),膨脹的氣體以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質(zhì),主要有碰撞體的幔組成,也有少部分地球上的物質(zhì),比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時(shí)與幔分離的金屬核,因受膨脹飛離的氣體所阻而減速,大約在4小時(shí)內(nèi)被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃,并沒有完全脫離地球的引力控制,通過相互吸積而結(jié)合起來,形成幾乎熔融的月球,或者是先形成一個(gè)環(huán),在逐漸吸積形成一個(gè)部分熔融的大月球。這個(gè)版本被普遍認(rèn)可。
然而,隕石分析表明火星和行星這些太陽系內(nèi)的天體具有與地球大不相同的氧和鎢同位素組成。而地球和月球具有幾乎相同的同位素組成。發(fā)表在2012年的對(duì)Apollo月球樣本所作的鈦同位素分析也表明月球和地球具有相同的組成。這與月球形成的碰撞說相矛盾。
既然月球既不是被地球俘獲的一個(gè)現(xiàn)成天體,也不是地球與別的天體碰撞的產(chǎn)物。因此,月球只能是地球自身的產(chǎn)物。但是,地球也不具有足夠的轉(zhuǎn)速來把與地球緊密相連的月球部分隨意拋出去。因此,月球應(yīng)該是在特殊力的綜合作用下從地球分離出來,進(jìn)入繞地球旋轉(zhuǎn)的軌道,形成環(huán)地衛(wèi)星。
不過,現(xiàn)在越來越多的事實(shí)證明月球并不是天然衛(wèi)星,甚至有人大膽提出月球是外星人造來監(jiān)控地球的,或是人類智慧的祖先造的,月球的誕生仍舊是個(gè)謎。
月球天文現(xiàn)象月食
月食是一種特殊的天文現(xiàn)象。指當(dāng)月球行至地球的陰影后時(shí),太陽光被地球遮住。
也就是說,此時(shí)的太陽、地球、月球恰好(或幾乎)在同一條直線,因此從太陽照射到月球的光線,會(huì)被地球所掩蓋。
以地球而言,當(dāng)月食發(fā)生的時(shí)候,太陽和月球的方向會(huì)相差180°。要注意的是,由于太陽和月球在天空的軌道(稱為黃道和白道)并不在同一個(gè)平面上,而是有約5°的交角,所以只有太陽和月球分別位于黃道和白道的兩個(gè)交點(diǎn)附近,才有機(jī)會(huì)連成一條直線,產(chǎn)生月食。
月食可分為月偏食、月全食兩種(沒有月環(huán)食,因?yàn)榈厍虮仍虑虼?。當(dāng)月球只有部分進(jìn)入地球的本影時(shí),就會(huì)出現(xiàn)月偏食;而當(dāng)整個(gè)月球進(jìn)入地球的本影之時(shí),就會(huì)出現(xiàn)月全食。至于半影月食,是指月球只是掠過地球的半影區(qū),造成月面亮度極輕微的減弱,很難用肉眼看出差別,因此不為人們所注意。
月球直徑約為3476千米,大約是地球的1/4。在月球軌道處,地球的本影的直徑仍相當(dāng)于月球的2.5倍。所以當(dāng)?shù)厍蚝驮铝恋闹行拇笾略谕粭l直線上,月亮就會(huì)完全進(jìn)入地球的本影,而產(chǎn)生月全食。而如果月球始終只有部分為地球本影遮住時(shí),即只有部分月亮進(jìn)入地球的本影,就發(fā)生月偏食。月球上并不會(huì)出現(xiàn)月環(huán)食,因?yàn)樵虑虻捏w積比地球小的多。
太陽的直徑比地球的直徑大得多,地球的影子可以分為本影和半影。如果月球進(jìn)入半影區(qū)域,太陽的光也可以被遮掩掉一些,這種現(xiàn)象在天文上稱為半影月食。由于在半影區(qū)陽光仍十分強(qiáng)烈,月面的光度只是極輕微減弱,多數(shù)情況下半影月食不容易用肉眼分辨。一般情況下,由于較不易為人發(fā)現(xiàn),故不稱為月食,所以月食只有月全食和月偏食兩種。
另外由于地球的本影比月球大得多,這也意味著在發(fā)生月全食時(shí),月球會(huì)完全進(jìn)入地球的本影區(qū)內(nèi),所以不會(huì)出現(xiàn)月環(huán)食這種現(xiàn)象。
每年發(fā)生月食數(shù)一般為2次,最多發(fā)生3次,有時(shí)一次也不發(fā)生。因?yàn)樵谝话闱闆r下,月亮不是從地球本影的上方通過,就是在下方離去,很少穿過或部分通過地球本影,所以一般情況下就不會(huì)發(fā)生月食。
據(jù)觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì),每世紀(jì)中半影月食,月偏食、月全食所發(fā)生的百分比約為36.60%,34.46%和28.94%。