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月球与我们

 
月球是距离我们最近的一个天体,从它46亿年前诞生就紧随着地球转动,与地球的演化联系着,也与人们的生活密切联系着。人们通过月球与地球的地理位置、地月之间的一些相互关系,研究出了很多的能够指导我们生活工作的科学规律。比如我们在后面将要提到的月相、历法、星期、潮汐、日、月食等。
 

月球是地球的屏障
地球好比一艘载着全人类的大航船,它与另外的8个星球一起绕着太阳运行。月球是地球的护航舰,在航行中紧紧围绕在地球身边,它也是地球的忠实护卫。

行星 距日平均距离/百万千米 天文单位 公转周期 自转周期 赤道直径/千米 卫星数
水星 57.9 0.387 88日 58.6日 4878 0
金星 108.2 0.723 225日 243日 12104 0
地球 149.6 1 365日 23时6分 12756 1
火星 227.9 1.542 687日 24时37分 6796 2
木星 778.3 5.023 11.9年 9时50分 142796 17
土星 1427.0 9.539 29.5年 10时14分 120660 31
天王星 2882.3 19.191 84年 17时14分 50806 24
海王星 4523.9 30.071 164.8年 16时7分 49200 8
冥王星 5917.1 39.518 248年 6日9时 3000 1

在太阳系中,除了九大行星外 ,在红色的火星和巨大的木星轨道之间,还有成千上万颗直径数百米到上千米不等的小天体,在围绕太阳作公转运动,这些小天体就是太阳系的小行星。它们常常“流窜”到“地—月”系统附近进行“骚扰”,一旦落入地球或月球即成为陨星。根据月球正面与背面外观(环形山分布密度)令人惊诧的差异,有的天文学家推论,可能正是由于月球的存在,地球才躲过了许多次天外流星的浩劫。地球大气只能消弭较小流星的威胁,一座泰山般的小行星便足以令地球生命遭受灭顶之灾。月色轻柔美丽,而现实中的月亮就像一位奋不顾身的忠实卫士,抵挡天外不速之客的来袭,“保护”地球免受更多小天体的撞击。

月球离地球有多远
地球公转时,有时近有时远:最近时约36万千米,叫月球的近地距离;最远时约40万千米,叫月球的远地距离;它与地球的平均距离约为384 400千米。这段距离约为地球赤道周长的10倍,它的平均直径约为3 476千米。

月球、地球、太阳的体积大小比较
地球直径是月球直径的3.6倍。当然在月球上看地球要比在地球上看月球大得多,看起来地球就是一个美丽的飘浮着白云的蓝色球体,地球也把太阳光反射到月球上去,成为月球表面的地光。月球的表面积有3 800万平方千米,还不如我们亚洲的面积大。月球的体积是地球的1/49 ,也就是说如果地球
是一个篮球,月球就是一个乒乓球。月球的质量约7 350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月球重力则差不多相当于地球重力的1/6。
从天体运动情况来看,都是较小的天体绕着大的天体运行。月球绕地球运行是这样,地球和其他行星绕太阳也是这样。这就不难找到正确答案了:太阳比月球大。
太阳的赤道直径是139.2万千米,是地球的109倍多。我们已经知道,地球直径是月球的3.6倍多,做个乘法就可以得出结果:太阳直径大致是 月球和地球的大小比较月球的400倍。
和太阳的体积相比,大约要130万个地球大小的水桶才能装满太阳。换作月球的话,就要用大约6 300多万桶月球大小的水桶才能装满太阳。总体来讲太阳的体积是地球体积的130万倍,也是月球体积的6 300多万倍!

月亮和太阳哪个大
为什么我们在地球上看太阳和月亮差不多一样大?虽然说太阳的体积比月球大6 300多万倍,但是我们看起来,在天空中好像太阳和月球一样大小,这也不奇怪,从比较近的地方看一个物体,它就显得大些;从远处看,它就显得小些。正是这个大家都知道得最简单不过的道理,使得我们从地球上看去,太阳和月亮好像老是差不多大小。
我们已经知道,太阳直径约是月亮直径的400倍。如果太阳和月亮这两个天体与地球的距离相等,那么,我们从地球上看到的太阳和月亮就像看西瓜和芝麻。可见,太阳比月亮离我们要远得多。而且,从地球到太阳和月亮的距离是有变化的,这样就使得我们在不同时间、不同地点看太阳和月亮,它们的大小也是有所不同的。
太阳离地球最远、月亮离地球最近的时候,太阳大体上比月亮远了420倍,这时的太阳看起来比月亮略微小一些。太阳离地球最近、月亮离地球最远的时候,两者与地球之间的距离相差360多倍,太阳就显得略微大些。换句话说,太阳与地球间的距离,比之月亮与地球间的距离,在360~420倍之间变化着。所以,实际情况是:太阳、月亮看起来的大小老是在变化,只是变化不大,如果不太经意的话,就会觉得太阳和月亮看起来一样大。正因为这样,有时月球就能把整个太阳表面遮住而发生了日食的现象。

人在月球上能跳多高
由于月球的质量小、引力小,它的表面重力也小,只是我们地球的1/6。如果一个在地球上重60千克的人,那么他到了月球上就只重10千克了。
体重减轻了,而臂力、腿力还依然有力,所以说地球人到了月球上之后,个个都会身轻如燕 、力大如牛,身手不凡,那种感觉简直妙不可言。在月球上想要打破地球上一些体育项目的世界纪录,那是非常容易的事。
在地球上能举起100千克杠铃的大力士,在月球上能举起600千克。

月球有多亮
看到又大又圆的月亮时,几乎没有人不赞赏它那明亮而又皎洁的月光。其实,它本身不发射可见光,只以表面反射太阳光而发亮,由于月球密度大的缘故,它本身并不透明,这样受到阳光照射时,月球只能有一半被照亮。从天文学的角度来说,月亮的反照率只有0.07,或者说,它只反射了照射在它上面的太阳光的7%,其余的93%都被月亮表面吸收去了。

与太阳亮度相比,月亮的平均亮度只及太阳的1/465 000,日、月、 地三个天体之间的距离在不断变化,它的变化范围从1/375 000到1/630 000。月亮圆缺变化时,它的亮度有很大的变化,如果以满月时的亮度1/630 000作为100,最大和最小时可以相差好几十倍或更多:

为什么只看到月球的一面
在整个太阳系中,月球是地球唯一的一颗天然卫星,它以3683千米/小时的速度绕地球运行,绕地球一周的公转周期为27.3个地球日,月球在绕地球公转的同时进行自转,周期为27.3个地球日,都正好是一个 恒星月,这种现象我们称“同步自转”,这也几乎是卫星世界的普遍规律。由于月球自转周期和公转周期相等,所以我们在地球上只能看见月球的正面,而永远看不见月球的另一也就是看到的是正面,背面永远也看不见。

月球的背面有什么
如前所述,月球绕地球运行,由于它自转和公转的周期相同的缘故,所以月球总是以固定的一面(正面)对着地球,因此,在地球上永远无法直接观察到月球的另一面(背面)。由于我们只能看到月球的正面,而永远看不到月球的背面,月球背面到底是怎样一个世界呢?确实是一个谜。而最初解开这个谜的是前苏联1959年10月4 日发射的“月球3号”探测器,“月球3号”飞到月球的背面,在距离月球六七万米的高空,成功地拍摄了月球背面的传真照片,并用电波发回地面。 月球背面的代达鲁斯环行山
从发回的照片看,月球背面多为月陆高地,而月海平原和环形山较少。如在北半球发现的海,被命名为“莫斯科海”,这是一个直径大约为300千米圆形的海;而在北半球发现的环形山就分别取名布鲁诺、罗蒙诺夫、约里奥·居里环形山等,对南半球的一些环形山,则取名为焦耳、齐奥尔科夫斯基环形山等 。在月球上也有以中国科学家命名的环行山,万户、石申、张衡、祖冲之、郭守敬等都在月球的背面,高平子环行山是唯一一个在月球正面以中国人名字命名的环行山。

潮汐与月球的关系
月球对地球的重要影响是引起潮汐。日复一日的潮起潮落,包括闻名遐迩的钱塘潮,其主导演就是月球的起潮力。
潮汐——大洋,海域和湖泊的水平面涨落的交替存在于地球上任何地方。是月球的引力以及较少程度的太阳引力引起了这些水域每天涨落两次,月亮每天只升落一次,为什么潮汐会涨落两次呢?我们可以假设整个地球被海水覆盖,离月球较近的地面上的水域受月球拉力最大,水会朝向正对着月球的那一点聚集,而在地球的另一面,月球对土地的拉力要比水的拉力大,因此水域在离月球最远的一点也形成了凸点,这样地大潮、小潮示意图 球上就有两个新的最高水域点。因此,当地球完成一个完整的自转,几乎地球上的每一点都有过两次潮汐。
任何一点的最高的涨潮和最低的落潮都会发生在新月和满月。在那时,太阳和月球的引力同时作用向同一方向位。这就是“大潮”,当月球位于1/4位相时,太阳的引力刚好反作用于月球的引力,就形成最低的涨潮,称为“小潮”。
月球和太阳对地球的起潮力引起地球上海水的潮汐,仿佛是一种小小的“刹车片”,其长远影响一是使地球自转缓缓变慢,大约每10万年减慢两秒。二是使月球以每年3厘米的速度远离地球,所以说,远古时月球比今天离地球近得多,影响也大得多。

历法的由来
月相的变化非常明显,是一种很好的天然历法。在很早以前,几乎所有的文明古国都把月相的变化作为历法的依据。
月亮圆缺变化无疑是一个很好的时间单位,月亮圆缺变化一周是29日12小时44分3秒,我们规定的大月30天,小月29天,就是让大月和小月结合起来,取它的平均数,这就是阴历。
阴历不反应气候变化,不能指导生产,庄稼生长靠太阳,种庄稼得靠节气,而节气就代表太阳在天上的位置,换句话说,就是太阳与节气实际上是一回事。阳历以地球环绕太阳为依据,我们称它为太阳历,简称阳历。与此有关的“回归年”平均是365日5时48分46秒,所以阳历每年365日,为了平衡多出来的几个小时,每4年有一个闰年,闰年366日。
如果某种历法只考虑月亮的圆缺,以12个月为一年,那么,这种历法一年就只有354天左右。时间长了之后,它就与阳历相差得越来越多,这种历法被称为纯阴历。在纯阴历里,经过若干年之后,就会出现六月飞雪、十二月酷热的现象。
我国在春秋时代就创造了“十九年七闰法”,其方法就是在纯阴历的基础上,每19年里面7年算是闰年,闰年多加出1个月来,为13个月,如癸亥年只有12个月,354天,而甲子年规定闰十月,一年有13个月,384天。这样安排和调节的结果,历法既反映了月亮的圆缺,也与随阳历而来的气候冷热变化相适应了。这样就使阴历一年的长度和阳历一年的长度基本上对齐了,这样的历法既不是纯然的阴历,也不是纯然的阳历,它实际上是阴阳合历,简称阴阳历。我们现在使用的农历就是这种阴阳历。

星期的来源
“星期”是公历中一种特殊的记日方法,它以7天为1个周期,循环往复,无穷无尽。然而,星期的制定也和月相的变化有关。
月相按照圆缺变化周期循环,而月貌每7日一变化,天空中再没有别的天象变幻的这样显著。星期也可以根据月亮的月相推算出来,这是一月两弦四相,每相7日的天然计时单位。
星期记日的方法早在公历产生以前就为人们所使用了,在古罗马时期,历法就有“七日一周”的算法,至公元321年,君士坦丁大帝于3月7日正式公布:“七日一周”成为定制,逐渐成为国际惯例。我国古代历法把二十八宿按日、月、火、水、木、金、土的次序排列,七日为一周,称为“七曜”。即周日、周一、周二、周三、周四、周五、周六,顺序有日曜日、月曜日、火曜日、水曜日、木曜日、金曜日、土曜日。这种算法与西方历法暗合。
星期制自3世纪后开始施行于西方各国。古代埃及和中国不用星期制,而以10日为一旬。在明朝末年,随着基督教传入我国,星期制也随之传入,现在星期制度在全世界流行通用。

 

 


月相

嫦娥工程


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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