有關(guān)月球的知識(shí)有哪些？

月球俗稱月亮，也稱太陰。月球就是最明顯的天然衛(wèi)星的例子。在太陽系里，除水星和金星外，其他行星都是天然衛(wèi)星。月球的年齡大約也是46億年，它與地球形影相隨，關(guān)系密切。月球也有殼、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。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，月面的重力差不多相當(dāng)于地球重力的1/6。

月球上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636f70797a6431333361313364“海 ”。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。

月球的正面永遠(yuǎn)向著地球。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它幾乎沒有月海這種較暗的月面特征。而當(dāng)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，我們只能看見月球永遠(yuǎn)用同一面向著地球。自月球形成早期，月球便一直受到一個(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，一天的長度每年變長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)月球處于近日點(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)日點(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)象稱為天秤動(dòng)。又由于月球軌道傾斜于地球赤道，因此月球在星空中移動(dòng)時(shí)，極區(qū)會(huì)作約7度的晃動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為天秤動(dòng)。再者，由于月球距離地球只有60地球半徑之遙，若觀測(cè)者從月出觀測(cè)至月落，觀測(cè)點(diǎn)便有了一個(gè)地球直徑的位移，可多見月面經(jīng)度1度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為天秤動(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(即月球)本身的軌道面。在這個(gè)定義習(xí)慣很適合一般情況(例如人造衛(wèi)星的軌道)而且是數(shù)值相當(dāng)固定的，但月球卻非如此。

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。

數(shù)據(jù)資料

平均軌道半徑 384,400千米

軌道偏心率 0.0549

近地點(diǎn)距離 363,300千米

遠(yuǎn)地點(diǎn)距離 405,500千米

平均公轉(zhuǎn)周期 27天7小時(shí)43分11.559秒

平均公轉(zhuǎn)速度 1.023千米/秒

軌道傾角 在28.58°與18.28°之間變化

(與黃道面的交角為5.145°)

升交點(diǎn)赤經(jīng) 125.08°

近地點(diǎn)輻角 318.15°

默冬章 (repeat phase/day) 19 年

平均月地距離 ~384 400 千米

交點(diǎn)退行周期 18.61 年

近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)周期 8.85 年

食年 346.6 天

沙羅周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天

軌道與黃道的平均傾角 5°9'

月球赤道與黃道的平均傾角 1°32'

赤道直徑 3,476.2 千米

兩極直徑 3,472.0 千米

扁率 0.0012

表面面積 3.976×10^7平方千米

扁率 0.0012

體積 2.199×10^10 立方千米

質(zhì)量 7.349×10^22 千克

平均密度 水的3.350倍

赤道重力加速度 1.62 m/s2

地球的1/6

逃逸速度 2.38千米/秒

自轉(zhuǎn)周期 27天7小時(shí)43分11.559秒

(同步自轉(zhuǎn))

自轉(zhuǎn)速度 16.655 米/秒(于赤道)

自轉(zhuǎn)軸傾角 在3.60°與6.69°之間變化

(與黃道的交角為1.5424°)

反照率 0.12

滿月時(shí)視星等 -12.74

表面溫度(t) -233~123℃ (平均-23℃)

大氣壓 1.3×10-10 千帕

月球周期

名稱 Value (d) 定義

恒星月 27.321 661 相對(duì)于背景恒星

朔望月 29.530 588 相對(duì)于太陽(月相)

分點(diǎn)月 27.321 582 相對(duì)于春分點(diǎn)

近點(diǎn)月 27.554 550 相對(duì)于近地點(diǎn)

交點(diǎn)月 27.212 220 相對(duì)于升交點(diǎn)

人類探月史

第一件到達(dá)月球的人造物體是前蘇聯(lián)的無人登陸器“月球2號(hào)”，它于1959年9月14日撞向月面。“月球3號(hào)”在同年10月7日拍攝了月球背面的照片。“月球9號(hào)”則是第一艘在月球軟著陸的登陸器，它于1966年2月3日傳回由月面上拍攝的照片。另外，“月球10號(hào)”于1966年3月31日成功入軌，成為月球第一顆人造衛(wèi)星。

在冷戰(zhàn)期間，美利堅(jiān)合眾國和前蘇聯(lián)一直希望在太空科技領(lǐng)先對(duì)方。這場(chǎng)太空競賽在1969年7月20日第一名人類登陸月球時(shí)進(jìn)入高潮。美利堅(jiān)合眾國“阿波羅11號(hào)”的指令長尼爾·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人，而尤金·塞爾南則是最后一個(gè)站立在月球上的人，他是1972年12月“阿波羅17號(hào)”任務(wù)的成員。

“阿波羅11號(hào)”的太空人留下了一塊9英吋乘7英吋的不銹鋼牌匾在月球表面，以紀(jì)念這次登陸及為有可能發(fā)現(xiàn)它的其他生物提供一些資料。

6次的太陽神任務(wù)及3次無人月球號(hào)任務(wù)(月球16、20、24號(hào))把月球上的巖石及土壤樣本帶回地球。

在2004年2月，美利堅(jiān)合眾國總統(tǒng)喬治·沃克·布什提出于2020年前派人重新登月。歐洲航天局及中華人民共和國亦有計(jì)劃發(fā)射探測(cè)器前往月球。歐洲的“Smart 1”探測(cè)器于2003年9月27日升空，并于2004年11月15日進(jìn)入繞月軌道。它將會(huì)勘察月球環(huán)境及制作月面X射線地圖。

中華人民共和國亦積極開展探月計(jì)劃，并尋求開采月球資源的可行性，尤其是氦同位素氦-3這種有望成為未來地球能源的元素。有關(guān)中華人民共和國探月計(jì)劃，見嫦娥工程條目。

日本及印度亦不甘人后。日本已初步訂出未來探月的任務(wù)。日本的宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)甚至已著手計(jì)劃的有人的月球基地。印度則會(huì)先發(fā)射無人繞月探測(cè)器“Chandrayan”。