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第二單元 神奇的太陽系 2.2 地球的衛(wèi)星—月球 相關(guān)素材 月球概況 月球也稱太陰，俗稱月亮。是地球唯一的天然衛(wèi)星。離地球最近的天體，也是研究得最徹底的天體，人類至今唯一一個(gè)親身訪問過的天體。月球是最明顯的天然衛(wèi)星的例子。在太陽系里，除水星和金星外，其他行星都有天然衛(wèi)星。月球的年齡大約有46億年。月球有殼、幔、核等分層結(jié)構(gòu)。最外層的月殼平均厚度約為60-65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔，它占了月球的大部分體積。月幔下面是月核，月核的溫度約為1000度，很可能是熔融狀態(tài)的。月球直徑約3476公里，是地球的3/11，太陽的1/400。月球的體積只有地球的1/49，質(zhì)量約7350億億噸，相當(dāng)于地球質(zhì)量的1/81，月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。 　　月球表面有陰暗的部分和明亮的區(qū)域。早期的天文學(xué)家在觀察月球時(shí)，以為發(fā)暗的地區(qū)都有海水覆蓋，因此把它們稱為“?！?。著名的有云海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈，那里層巒疊嶂，山脈縱橫，到處都是星羅棋布的環(huán)形山。位于南極附近的貝利環(huán)形山直徑295公里，可以把整個(gè)海南島裝進(jìn)去。最深的山是牛頓環(huán)形山，深達(dá)8788米。除了環(huán)形山，月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現(xiàn)，別有一番風(fēng)光. 　　 月球的背面地圖 月球的正面永遠(yuǎn)都是向著地球，其原因是潮汐長(zhǎng)期作用的結(jié)果。另外一面，除了在月面邊沿附近的區(qū)域因天秤動(dòng)而中間可見以外，月球的背面絕大部分不能從地球看見。在沒有探測(cè)器的年代，月球的背面一直是個(gè)未知的世界。月球背面的一大特色是幾乎沒有月海這種較暗的月面特征。而當(dāng)人造探測(cè)器運(yùn)行至月球背面時(shí)，它將無法與地球直接通訊。 　　月球約一個(gè)農(nóng)歷月繞地球運(yùn)行一周，而每小時(shí)相對(duì)背景星空移動(dòng)半度，即與月面的視直徑相若。與其他衛(wèi)星不同，月球的軌道平面較接近黃道面，而不是在地球的赤道面附近。 　　相對(duì)于背景星空，月球圍繞地球運(yùn)行(月球公轉(zhuǎn))一周所需時(shí)間稱為一個(gè)恒星月；而新月與下一個(gè)新月（或兩個(gè)相同月相之間）所需的時(shí)間稱為一個(gè)朔望月。朔望月較恒星月長(zhǎng)是因?yàn)榈厍蛟谠虑蜻\(yùn)行期間，本身也在繞日的軌道上前進(jìn)了一段距離。 　　因?yàn)樵虑虻淖赞D(zhuǎn)周期和它的公轉(zhuǎn)周期是完全一樣的，地球上只能看見月球永遠(yuǎn)用同一面向著地球。自月球形成早期，地球便一直受到一個(gè)力矩的影響引致自轉(zhuǎn)速度減慢，這個(gè)過程稱為潮汐鎖定。亦因此，部分地球自轉(zhuǎn)的角動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)樵虑蚶@地公轉(zhuǎn)的角動(dòng)量，其結(jié)果是月球以每年約38毫米的速度遠(yuǎn)離地球。同時(shí)地球的自轉(zhuǎn)越來越慢，一天的長(zhǎng)度每年變長(zhǎng)15微秒。 　　月球?qū)Φ厍蛩┑囊κ浅毕F(xiàn)象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道，所謂的同步自轉(zhuǎn)并非嚴(yán)格。由于月球軌道為橢圓形，當(dāng)月球處于近地點(diǎn)時(shí)，它的自轉(zhuǎn)速度便追不上公轉(zhuǎn)速度，因此我們可見月面東部達(dá)東經(jīng)98度的地區(qū)，相反，當(dāng)月處于遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，自轉(zhuǎn)速度比公轉(zhuǎn)速度快，因此我們可見月面西部達(dá)西經(jīng)98度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為經(jīng)天秤動(dòng)。 　　 　　嚴(yán)格來說，地球與月球圍繞共同質(zhì)心運(yùn)轉(zhuǎn)，共同質(zhì)心距地心4700千米（即地球半徑的2/3處）。由于共同質(zhì)心在地球表面以下，地球圍繞共同質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)好像是在“晃動(dòng)”一般。從地球北極上空觀看，地球和月球均以迎時(shí)針方向自轉(zhuǎn)；而且月球也是以迎時(shí)針繞地運(yùn)行；甚至地球也是以迎時(shí)針繞日公轉(zhuǎn)的。 　　很多人不明白為甚么月球軌道傾角和月球自轉(zhuǎn)軸傾角的數(shù)值會(huì)有這么大的變化。其實(shí)，軌道傾角是相對(duì)于中心天體（即地球）而言的，而自轉(zhuǎn)軸傾角則相對(duì)于衛(wèi)星。 　　月球的軌道平面（白道面）與黃道面（地球的公轉(zhuǎn)軌道平面）保持著5.145 396的夾角，而月球自轉(zhuǎn)軸則與黃道面的法線成1.5424的夾角。因?yàn)榈厍虿⒎峭昝狼蛐?，而是在赤道較為隆起，因此白道面在不斷進(jìn)動(dòng)（即與黃道的交點(diǎn)在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期間，白道面相對(duì)于地球赤道面（地球赤道面以23.45傾斜于黃道面）的夾角會(huì)由28.60（即23.45+ 5.15） 至18.30（即23.45- 5.15）之間變化。同樣地，月球自轉(zhuǎn)軸與白道面的夾角亦會(huì)介乎6.69（即5.15 + 1.54）及3.60（即5.15 - 1.54）。月球軌道這些變化又會(huì)反過來影響地球自轉(zhuǎn)軸的傾角，使它出現(xiàn)0.002 56的擺動(dòng)，稱為章動(dòng)。 　　白道面與黃道面的兩個(gè)交點(diǎn)稱為月交點(diǎn)－－其中升交點(diǎn)（北點(diǎn)）指月球通過該點(diǎn)往黃道面以北；降交點(diǎn)（南點(diǎn)）則指月球通過該點(diǎn)往黃道以南。當(dāng)新月剛好在月交點(diǎn)上時(shí)，便會(huì)發(fā)生日食；而當(dāng)滿月剛好在月交點(diǎn)上時(shí)，便會(huì)發(fā)生月食。 　　月球背面的結(jié)構(gòu)和正面差異較大。月海所占面積較少，而環(huán)形山則較多。地形凹凸不平，起伏懸殊最長(zhǎng)和最短的月球半徑都位于背面，有的地方比月球平均半徑長(zhǎng)4公里，有的地方則短5公里（如范德格拉夫洼地）。背面未發(fā)現(xiàn)“質(zhì)量瘤”。背面的月殼比正面厚，最厚處達(dá)150公里，而正面月殼厚度只有60公里左右。 　　月球本身并不發(fā)光，只反射太陽光。月球亮度隨日、月間角距離和地、月間距離的改變而變化。平均亮度為太陽亮度的1/465000，亮度變化幅度從1/630000至1/375000。滿月時(shí)亮度平均為 -12.7等（見）。它給大地的照度平均為0.22勒克斯，相當(dāng)于100瓦電燈在距離21米處的照度。月面不是一個(gè)良好的反光體，它的平均反照率只有7％，其余93％均被月球吸收。月海的反照率更低，約為 6％。月面高地和環(huán)形山的反照率為17％，看上去山地比月海明亮。月球的亮度隨而變化，滿月時(shí)的亮度比上下弦要大十多倍。 　　由于月球上沒有大氣，再加上月面物質(zhì)的熱容量和導(dǎo)熱率又很低，因而月球表面晝夜的溫差很大。白天，在陽光垂直照射的地方溫度高達(dá)+127℃；夜晚，溫度可降低到-183℃。這些數(shù)值，只表示月球表面的溫度。用射電觀測(cè)可以測(cè)定月面土壤中的溫度，這種測(cè)量表明，月面土壤中較深處的溫度很少變化，這正是由于月面物質(zhì)導(dǎo)熱率低造成的。 　　從月震波的傳播了解到月球也有殼、幔、核等分層結(jié)構(gòu)。最外層的月殼厚60～65公里。月殼下面到1,000公里深度是月幔，占了月球大部分體積。月幔下面是月核。月核的溫度約1,000℃，很可能是熔融的，據(jù)推測(cè)大概是由Fe-Ni-S和榴輝巖物質(zhì)構(gòu)成。 教學(xué)資源網(wǎng) www.jb1000.com 高考學(xué)習(xí)網(wǎng)－中國最大高考學(xué)習(xí)網(wǎng)站Gkxx.com | 我們負(fù)責(zé)傳遞知識(shí)！