三个月球之谜是哪三个,为什么月球上氦3那么多,地球却很稀少

答:主要是由于地球大气层和磁场三个月球之谜是哪三个,阻碍了太阳辐射中的氦-3原子到达地球。

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三个月球之谜是哪三个,为什么月球上氦3那么多,地球却很稀少

氦-3是最理想的核聚变清洁能源,不仅释放能量很高,而且聚变过程没有中子放出(3He+3He→4He+2(1H),ΔE=12.860MeV),一旦人类商用可控核聚变实现,那么氦-3将是人类最重要的能源之一。

整个地球上的氦-3元素,基本都是由氚核(超重氢)通过β衰变得到,氚的丰度本来就稀少,所以地球上的氦-3元素更是少得可怜,提纯成本非常高,地球上能被人类利用的氦-3总量只有半吨左右。

但是月球上的氦-3就非常丰富,据估计,整个月球能被开采的氦-3元素,高达70多万吨,如果全部用于核聚变反应,可为人类提供数千年的能源供给。

在太阳内部,进行着氢元素向氦元素聚变的过程,其中有一步反应,是一个氕核与氘核聚变,结合为氦-3:

2D+1H→3He+γ,ΔE=5.494MeV;

这一反应主要在恒星很小的一个核心区域进行,大部分氦-3会继续聚变为稳定的氦-4,只有极少一部分氦-3元素,会脱离反应区,然后到达太阳表面,经太阳风吹拂向四周。

月球没有磁场和大气,太阳风中的氦-3元素会直达月面,并均匀分布在月球土壤之中;但是地球厚厚的大气层以及地磁场,把氦-3元素阻挡在外,根本无法到达地面,这就是地球上氦-3元素稀少,而月球上很多的原因。

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月球月球不是规则球形,而是极直径略小于月球赤道(以下简称“赤道”)直径的天体。仔细观察月球形状,我们会发现它好像被人用拇指和食指捏住两极“挤”过一样。这一现象并不稀奇,因为在久远的月球形成初期,月球自转产生的离心力可能使岩浆尚未冷却的月球赤道地区“鼓”出一块。然而,这只是关于月球形状的种种假设之一,尽管人类已经登上月球,但众多的月球之谜仍待科学家一一破解。形状不规则早在18世纪末,法国数学家皮埃尔-西蒙・拉普拉斯就注意到,形状不规则的月球自转时会发生“颤抖”。“谜团在于月球太扁了,”美国麻省理工学院地球物理学与行星科学教授玛丽亚・T・朱伯告诉《纽约时报》记者。20世纪六七十年代,太空探测器发现,处于月球与地球地心连线上的月球半径被拉长,也就是说,如果沿赤道把月球分成两半,截面不是正圆,而是像橄榄球一样的椭圆,“球尖”指向地球。但迄今无人能就月球当前形状的成因给出完全令人信服的解释。质量不均匀一般认为,45亿年前,一个火星大小的天体撞击地球,产生的部分碎片形成月球,但这也仅限于推测。月球形状的另一个谜团是,月球面对地球一面在物质构成及外貌方面与背对地球一面差异很大:前者地壳比另一面地壳薄许多,并拥有由玄武岩构成的广阔平原,这些平原被称为月海,这是很久以前月球表面火山喷发的结果。背对地球的一面地壳厚很多,有更多陨石坑,几乎没有月海。一定程度上,月海中密度较高的玄武岩使月球的质量中心不在几何中心,偏离了约1.6千米。但是,迁移的发生过程尚不清楚。月地渐远离法国人拉普拉斯在18世纪末发现月球形状不规则难能可贵,然而,他没有看到的是,月球正在逐渐远离地球。月球每年远离地球约3.8厘米。现在的月球自转和公转周期相同,所以它的一面总是朝向地球。科学家估计,和现在约38万千米的距离不同,早期的月地距离可能只有约2.6万千米。由于天体运行轨道半径与天体转速有关,按照这一假设,1比1的自转公转周期比可以解释当前月球形状不规则的现象。还有一些科学家假设,月球形成初期的自转公转周期比为3比2,也就是公转2周期间自转3周,这种情况至多持续了几亿年,最后因为潮汐力而自转降速,自转公转比稳定为现在的1比1。计算结果表明,这段自转比公转快的时期可能提供足够的力,为月球形成目前的形状准备了条件

2022-06-10

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