月球,月球到底是由哪种物质构成的呢为什么有时候月球看起来是白色的

按照目前人类搜集的证据,月球是地球和另外一个小星球碰撞后,飞入太空的物质慢慢凝集而成的月球。

这说明,月球和地球在物质具有同源性,但是成分又不相同。

被撞飞的是当初地区外层的物质,铁成分相对少。大致和我们地球的地幔成分相当。

地球在后期的演化中,物质不停地循环分异。使得轻的物质越来越在地表聚集,重的物质逐渐下沉到地球更深处。

月球内部的能量少得多,不能支持地球这样持续的构造运动。不过在月球的早期,其能量也能够部分绒绒浅部物质,分异出来白色的钙长石,形成高山。之后,又分异出黑色的玄武岩,形成暗色的月海。之后,月球能量不足,这两种黑白物质就一直留在月球表面。

在月球上,我们看到的大部分白色就是容易反光的钙长石构成的山。阳光照射,看起来月亮如此皎洁。对于那几片暗色部分,人们发挥了最大的想象力,有的说那是一颗月桂树,旁边还掉着一个老财主。有的说那是月兔。在古人眼里,月亮充满了神奇与向往。

科学发展后,人类对月球的认识逐渐加深,神秘面纱被揭开,向往变成了开发与月球资源。

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如果你在地球上仔细观察月球表面,可以看到无论月相怎么变化,我们看到的月球表面始终都是一样的,似乎月球没有自转。那么,这究竟是怎么回事呢?

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事实上,与其他天然卫星一样,月球当然也会自转,只不过稍微有点特别。我们都知道,月球除了自转以外,它还在绕地球公转。月球每隔27.32天绕地球公转一周,而它的自转周期也恰好是27.32天。因此,从地球上看来,月球始终以同一个面朝向地球。这种现象被称为同步自转,或称潮汐锁定。

永远朝向地球的月面被称为月球近侧,月球“背面”被称为月球远侧。但有些人把月球远侧称为暗面是不正确的,因为在新月时,月球的背面完全沐浴在太阳光之中,只是我们在地球上无法看到而已。

不过,月球的公转和自转并非完全匹配。月球绕地球公转的轨道是一个椭圆形,而非圆形。当月球距离地球最近的时候,其公转速度达到最快,自转落后于公转,这使得地球上的观察者可以在月球东侧看到额外的8度。当月球最远时,可以在月球西侧看到额外的8度。

一般而言,如果行星和卫星的距离较近,质量相差较大,经过长期的引力作用,卫星就可能会被潮汐锁定。这种现象在太阳系中很普遍,火星、木星、土星、天王星和海王星的卫星都有被潮汐锁定的情况(水星和金星均无天然卫星)。

还有一种潮汐锁定情况比较特别,如果两个天体的质量较为接近,它们都会被对方潮汐锁定,例如,冥王星与冥卫一卡戎。冥王星和卡戎的质量较为接近,它们的共同质心位于两个天体之外,它们都是绕着这个点在运动。经过长期的引力作用,两个天体的自转周期及其绕该点运动的公转周期达到同步,所以冥王星和卡戎一直都是以同一个面朝向彼此,这就像两个人面对面手拉手在旋转一样。

这是个好问题!

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月球绕着地球转动,每隔大约27.3天绕行一周,这意味着月球每个月都会运行到太阳和地球之间。既然如此,为什么不是每个月都会发生日食呢?

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白道

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地球绕着太阳转动,这个运行轨迹被称为黄道。不过,以太阳为静止参照系,地球的运行轨道并非是真正意义上的二维平面,因其他天体的引力会对地球运动造成扰动。

另一方面,月球绕地球运动的轨道被称为白道。倘若白道面和黄道面是共面的,那么,每个月必然都会发生日食,因为太阳、月球和地球三者总会成一条直线。但在现实中,白道面与黄道面不在一个平面上,这是日食不是每个月都会发生的原因。

日食发生的条件

如果要发生日食,月球需要位于日地之间,并且三者几乎还要呈一条直线。只有这样,月球的阴影才会投射到地球上,从而让地球上的观测者看到日食的现象。

然而,黄道面和白道面不共面,它们之间有一个夹角。另外,受到其他天体的引力摄动,黄白交角不是一个固定的数值,最小为4.95°,最大为5.32°,平均为5.15‬°。

由于黄白交角的存在,当月球运行到日地之间时,月球不是每次都能把阴影投射到地球上,有时阴影会在地球的“上方”,有时会在“下方”,所以日食不是每个月都会发生。只有当黄白交点出现在朔月之时,地球才会进入月球的阴影中,从而出现日食。同样的道理,只有当黄白交点出现在满月之时,才会出现月食。

日食的种类

月球环绕地球的轨道是一个椭圆形,月球与地球的距离会不断发生变化,距离最近为36.3万公里,最远为40.5万公里,平均为38.4万公里。当月球离地球较远时发生日食,月球看起来较小,它并不能完全遮住太阳。只有当月球足够靠近近地点时,它才能完全遮挡太阳。日食可以分为以下四种:日全食、日环食、日偏食以及全环食。

日食发生的频率为每年2至5次,日全食则为每1.5年一次。另外,由于月球投射到地球上的阴影很小,每次发生日食时,只有很少一部分地区才能看到。据估计,每隔大约370年,同一个地方才会再次出现日全食。

变化的日全食

虽然月球本身比太阳小了很多,但目前月球与地球的距离能够达到适中的地步,使得在地球上看到的月球和太阳差不多大,这样才会发生日全食。而在遥远的过去,日全食发生的频率会比现在更高,这是因为过去的月球离地球更近,月球更容易完全挡住太阳。

在月球最初刚刚形成时,地月距离只有几万公里。随着地月系统的潮汐作用,地球的角动量不断向月球转移,导致月球轨道半径越来越大,月球在逐渐远离地球,目前的远离速率约为3.8厘米/年。再过大约6亿年,月球将变得足够远离地球,它将无法完全遮挡太阳,日全食不再发生。

2022-06-11

2022-06-11