关于月球
不可否认,不同于太阳系中的其他天体,月球应该是地球上的人们最关注的一颗卫星。虽然,它不及白天里的太阳那样耀眼夺目,也不像夜晚的满天繁星那样似乎总在对着我们眨眼睛。不管是古代神话,还是流芳百世的诗词歌赋,其中不乏与月球密切相关的内容,这也印证了月球从古至今都在人类的心中占据着不一样的地位。
早在数十年之前,人类就已经多次踏上月球的土地,我们不仅从那里带回了月球尘土,了解到了曾经以为的“月海”不过是一些低洼的平原;更通过放置的地震仪,了解到月球上也经常有“地震”现象的发生,并因此而对月球的内部构造结构有了清晰的认知。
那么,宇宙中到底是先有地球,还是先有月球?为什么地球从任何角度看上去都是一个球形外观,而我们眼睛看到的月亮,却在不同的时间呈现出各种形状?这看似复杂的一系列问题,其实围绕的核心信息不过就是月球和地球的诞生和演化,当然,其中还涉及到了太阳系的中心天体恒星太阳。
关于年龄-地球“先来”月球“后到”
同处于太阳系之中的月球和地球,它们都会受到太阳引力的作用,而三者之间的相互作用自诞生之日起便持续至今。截至目前,星云假说是太阳系形成推测理论中被普遍认可的观点,不管是恒星、行星,还是卫星,它们都始于大约46亿年前的巨大分子云的坍缩过程。
关于地球的诞生时间,我们一般将其界定为46亿年前左右,而它的年龄则被预估在40到46亿岁。关于月球的形成时间相对就没有地球那么确定(大约45亿年前),但科学家们认为月球的形成时间比地球形成的时间更靠后。倘若用先来后到来描述两个星球的诞生时间,那么,地球会比月球更早地出现在太阳系中。
月球的形成-从分裂说到大碰撞说
月球的形成过程,一共有四种说法,它们的区别在于:分裂说、俘获说和同源说是以往科学家们的几种主要观点,而大碰撞说则是建立在以往的几种观点和新研究的成果之上。
分裂说
虽然很多人都知道达尔文的进化论,但大部分人对他的儿子就知之甚少。不要感到意外,月球诞生的分裂说,其实就是乔治·达尔文在1989年提出来的。简单来说,该假设认为月球原本是地球组成的一部分,之所以它能在之后的时间里飞离地球成为一颗独立的卫星,只不过是因为地球当时的旋转速度过快而已。
而太平洋则被视为一个大坑,成为了该假说中地球失去月球物质之后的证据。但这个最早被提出的假说遭到了很多人的反对,因为很难解释地球的速度要快到什么程度,才足以将月球如此大块头的物质甩出行星。而且,从后来的探测数据来看,月球的物质成分也和地球相去甚远,如果它们本是一体,理论上就应该拥有极度相似的物质成分才对。
同源说
这一假说的大意,其实就是表达了不管是月球,还是地球,它们都因在太阳系中弥漫的星云物质而诞生。并且,太阳系中这些天体的诞生时间和过程都是同步的,大家都要在这个区域里面吸积、并不停旋转,只是这个过程中形成的天体类型和大小则各不相同。
虽然,同源说认定地球比月球年龄大,是因为地球在形成的过程中,其吸积效率表现得更高。但是,自从阿波罗飞船从月球带回岩石样本之后,这一说法便受到了质疑。因为,月球岩石样本的化验结果并不如大家所想,月球和地球在岩石的化学成分上有很大的不同,而且这些岩石的年龄甚至比地球上的岩石更加古老。
大碰撞说是什么
在大碰撞假说中,地球的形成并不是一气呵成,而是首先通过星子的碰撞和吸积形成原始地球。在后期的演化过程中,原始地球逐渐形成了类地行星(硅酸盐)所拥有的内部构造(金属核、壳和幔)。但由于原始地球和另一个星球之间的距离并不遥远,再加上两者之间存在质量悬殊,所以,当两颗星球发生碰撞之后,彼此的运行轨道都发生了变化。
比如,地球的自转轴开始变得倾斜,而在撞击过程中从地球飞离的尘埃和气体,则并没有彻底摆脱地球质量产生的引力所带来的影响,它们因为吸积作用而再次结合起来,并最终形成了一个几乎处于熔融状态的月球。由于该假说解释了月球和地球的密度差异、成分差异,以及年龄差异,因而获得了更多人的认可。
为什么你眼里的月亮有各种形状?
众所周知,月球和地球都拥有球状外观,只不过地球的表面相对更为平滑,而月球的表面则坑坑洼洼。但这并不妨碍很多人都不理解,为什么大家在夜晚看到的月亮经常都是不同的形状,于是才有了人有悲欢离合,月有阴晴圆缺。然而,月亮从来都没有缺少过哪一个部分,这不过是月相变化的关系而已。
简单来说,之所以我们眼里的月亮很少是圆的,本质上是因为地球、月球和太阳这三个天体之间的位置变化所引起。由于月球是卫星,本身并不能发光发热,我们平时看到的月光其实是太阳将月球照亮了。而所谓的月相,其实就是在地球上生活的我们,所看到的月球被太阳照射时反射阳光的部分。
相信大家都知道宇宙中的这些天体并不是静止不动,都有其既定的运行轨道,之所以我们不能经常看到满月,并不是因为太阳光被地球遮挡住了(这是天文学中的月食),而是因为太阳就只照亮了月球的那一部分区域,而剩下的不发光的部分则是月球的阴影部分。简而言之,月球反射太阳光区域的大小,主要跟月球和太阳之间的相对位置有关(黄经差)。
事实上,月相除了会带给我们不同的视觉体验之外,它还和我们的生活息息相关。比如,日历中的阴历,其实就主要是根据月相的周期来安排历法,月球完成围绕地球运行一周便是一个月;而地球水圈的潮汐也和月相有关,我们会发现每当月相为满月的时候,海洋通常都会因为月球引力而引起大潮。并且,由于地球存在维度差,所以,分别生活在南北半球的人们会看到完全相反的月相。
作者:石兰(抄袭必究)