科学家通过现代科学仪器观测的结果,以及对宇航员带回的月亮岩石所作的分析,得出这样的假设:在月貌的形成中,火山活动和陨星撞击这两种自然力量都有作用。大环形山是陨星撞击月亮时造成的,而那些圆丘和较小的环形山是火山活动中形成的。
延伸阅读——为什么月亮总以同一面朝地球
我们从地球上只能看到月亮的一面,另一面老是“藏”着不让我们看到。随着天文观测手段的进步,人们对它“藏”起来的一面还是所知甚少,虽然对月亮向着地球的一面已经了解得比较清楚了。
为什么月亮永远以同一面朝着地球,而另一面从来不转过来呢?
这是因为,月亮在绕地球公转的同时,也在自转。而它自转一周的时间,正好等于它绕地球公转一周的时间,都是27.3天。所以,在月亮绕地球转过一个角度的同时,它也正好自己旋转了相同的角度,如果月亮绕地球转了360度,它也正好自转了一圈,因此永远是一面朝着地球,另一面背着地球。
同时,由于月球绕地球运动轨道是椭圆形的,公转速度不像自转速度那么均匀,自转轴与公转运动轨道面也不垂直,因此我们有时能看见月亮背面的一小部分。这样算起来,我们大约可以看到59%的月球表面。
不过月球自转是倒并不一直周期等于公转周期。月球的自转在几十亿年前,要比现在快得多,月球自转由于地球强大的吸引力逐步减慢,直到今天正好等于它的公转周期。
认识神秘的月食现象
即使在月明星稀的晴夜,圆圆的月亮也会缺一大块,甚至会变得暗淡无光。这种现象就是月食。
在古代,人们不知道日食和月食为何发生,因此每当看到日月食时,都会感到万分恐慌,认为日月失光是很不吉利的。于是人们开始做出种种迷信的解释,比如我国古代普遍认为日食是天狗吃日,月食是蟾蜍食月,所以每逢日食或月食,人们都要敲锣击鼓,鸣盆响罐来“救日”和“救月”,以为这样可以吓跑天狗和蟾蜍。
月食的形成
当地球本影将月球全部或部分遮掩时,月食就形成了。
月食一般都发生在夏历每月的十五或十六日,即所谓的望日,这时地球运动至太阳和月球之间。但也并不是每个望日都会有月食,因为黄道和白道之间还存在一定的交角,所以只有在望月夜,月球又正好运行到地球影到黄道和白道交点附近时,地球上才能观看到月食。
通常来说,每年发生两次月食。由于太阳直径比地球直径大得多,地球的影子可以分为本影和半影,而地球的直径是月球的大约4倍(即使在月球轨道处,地球的本影直径仍相当于月球的2.5倍)。所以当月球始终只被地球本影遮住一部分时,就发生月偏食;而当月球全部进入地球本影时,就会发生月全食。如果月球进入半影区域,也可以被遮掩掉一些太阳光,在天文上这种现象称为半影月食。但由于阳光在半影区仍十分强烈,所以大部分情况下肉眼不容易用分辨半影月食,虽然事实上半影月食却是经常发生的(据观测资料统计,每个世纪中半影月食、月偏食和月全食所发生的百分比约为36.60%、34.46%和28.94%)。
月食与日食的差别
相对于日食来说,月食比较简单,只有月全食和月偏食两种,不存在月环食。原因很简单,地球比月球大,地本影也比月本影长,所以月球不会落进地球的伪本影内,也就不会存在月环食了。
由于月球进入地影是自西向东的,所以也是从月轮东边开始月食的,这与日食刚好相反。另外,与日全食只有几分钟不同,月全食可延续1小时以上。这是因为,月全食只有在月球完全进入本影时才会发生,而地本影的直径是月轮直径的2.5倍,月球通过地本影也就需要比较长的时间。
月食和日食在观测方面的最大不同是:各地观测者在朝向月球的半个地球表面上所看到的是完全一样的月食情况,月食的如初亏、食甚、复圆等各阶段发生的时刻也完全一样。这是因为月球本身不发光,从任何地方看落进地影的月轮都是黑暗的。
月全食时,月球即使已全部进入地本影,月光也不会完全消失,而是呈现为暗弱的红铜色。这是因为经过地球大气的折射,日光中的蓝光和紫光被吸收和散射了,而红光则被大气折射到地本影里,照到了月面上。
既然日、月食的发生与月球周期性的会合旋转密切相关,我们也就很容易可以推断日、月食的发生也是具有周期性的。人们很早就发现了这个周期,约为6585.3天(相当于18年零11天左右)。
在一年中,就整个地球而言,我们最多可以看到7次日、月食,其中5次日食和2次月食,或4次日食和3次月食,一般情况是2次日食和2次月食。
日食和月食统称交食。发生交食时,食限不同,也就是太阳离黄道和白道交点的角距不同。太阳在交点附近180度时,可能会发生日食,而太阳在交点附近12度时,则有可能是月食。因此日食在一年中会出现地多一些,而月食的机会就比较少。
在所见光亮情况上日食和月食也有不同,月全食时时,月光并没有完全消失,只是比起平时来,亮度减弱许多,通常呈铜红色。主要是因为地球大气散射阳光中的红光照到了地球本影中。而日食时视圆面被遮住的部分都是黑暗的,日全食时就有如夜晚一般。
此外,月食和日食也有着不同的可见的交食区域。向着月球的半个地球区域在月食时都能见到,且各地所见情况都是相同的;而日食则不然,日食发生时的所见区域小,一般只有几十千米至二三百千米的区域能见到日食,并且有的地方见到日偏食,有的地方见到日全食或日环食。就同一地点而言,日偏食是平均约3年才能见到一次,而平均要300多年才能看到一次日全食。正因如此,所以发生日全食时,世界各地天文观测者都不怕遥远前去观测。
小知识——月面特征
月面上山岭起伏,峰峦密布,没有水,大气也极其稀薄,在密度上不到地球海平面大气的一万亿分之一。月球上不仅没有火山活动,也没有生命,是一个非常平静的世界。
目前,月球上存在的已经知道的月海有22个,总面积500万平方千米。从地球上,我们能看到10个月球表面较大的月海,位于东部的是风云海、雨海、暴洋、湿海和汽海,位于西部的是静海、危海、澄海、丰富海和酒海。这些月海都被月球内部喷发出来的大量熔岩所充填,某些月海盆地中的环形山也被喷发的熔岩所覆盖,形成的暗色熔岩平原规模十分宏大。因此,月海盆地的形成以及继之而来的熔岩喷发,构成了月球演化史上最主要的事件之一。
月震现象背后的秘密
所谓月震,就是月球上发生的类似地震的一种震动。尽管我们没有真实地感受到月震,但月震确实是存在的,并且人类也已初步了解它的一些特点和规律。
月震真的会发生吗?
我们知道,我们所居住的地球大地是坚如磐石,为何会发生震动呢?通常来说,地震可以分为两类,一类是由自然因素引起的地震,如地下岩石构造活动引起的地震,火山活动引起的地震等,全世界90%的地震都属于这类构造地震。这种地震类型一般属于天然地震。
还有一类地震是由人类活动引起的,比如进行地下核爆炸或开山炸石等,也会引发地震。
地震通常取决于地球自身的物质运动,但同时我们也要看到,地球是处于一个动态且多层次的太空环境之中的,那就会受太阳、行星和月球等天体的影响。这些影响包括引力的束缚、可见光的照射以及粒子流的轰击、电磁场的干扰等。这些也是导致地震不容忽视的外在因素。
而作为地球的卫星月球,会不会发生月震呢?
要想回答这个问题,就必须首先了解月球的月面环境状况,比如月球的表面环境怎么样?月球的内部活动是什么样的?如果发生月震,那么月震能有多大的能量?它的频率又会是多少?等等,而要解决这些问题,人类就必须登上月球。
月震的特征
1969年7月,美国“阿波罗11号”载人飞船首次登上了月球,并在月面放置了3件科学探测仪器,其中就有一件自动月震仪。在此后的几次人类登月活动中,也都带去了测量月震的仪器。第一个自动月震仪是放在月面的静海西南角的,其他5个则分别放置在风暴洋内东南面、弗拉摩洛地区、亚平宁山地区和哈德利峡谷、笛卡尔高低和澄海东南的金牛-利特罗峡谷。第一个月,月震仪只工作了21天就停止了。而到1977年,其他月震仪也陆续停止了工作。但是,在这8年中,人类却在地球上监测到了1万多次的月震活动。
经过研究,与地震相比月震有其独特的特点。首先,月震的次数要比地震少得多,一般平均每年只有近千次,而地震每年却能达到几百万次;其次,月震强度也低于地震,一般只相当于地震的1~2级;月震的震源大多在月面下800~1000千米之处,属于深源震,而地震的震源大多都在地下几十千米至三五百千米处,属于浅源震或中源震。
月震中也有来自陨石撞击引起的震动,由于月球上没有大气保护,因此陨石坠落后会直接砸在月面,比如在1972年7月,月震仪记录到一次3.5~4级的月震,后来得知这是一块1吨作用的陨石撞击到月面而引起的月震。
此外,由于月面结构是直接裸露在太空环境当中的的,因此太阳照射时的高温和没有太阳时的严寒这样的温度巨变,也会引起月面岩石的轻微震动。天文学家将这种变化引起的震动称为热月震,而这种震动则是地球上不曾有的。
月震有哪些秘密
要了解月震的次数与震级大小等情况,关键的还是要从中探索它震动的规律,查出它震动的内因和外因。地震与月震,都属于天体的正常运动,一次月震从孕育到发展再到发生,是个非常复杂的天体变化过程。而如今,天文学家们知道的月震分布状况是:向着地球的一面比背着地球的一面发生的月震更多;在向着地球的一面上,分布着4个深月震的震中带;月海区的震动要比月陆区多一些。
与此同时,天文学家们还发现,深月震的时间分布还具有一定的周期规律性,而这些规律又与地球和太阳队地球的起潮力有着触发性的关系。
而浅月震要比深月震少得多,通常1万次的月震记录中,也只有20~30次的浅月震发生。但是,能量最大的月震却是浅月震,有记录的最大的浅月震是4.8级,发生的月面下200千米左右。
延伸阅读——深层月震与浅层月震
月震分为两大类,分别为深层月震与浅层月震。
深层月震是发生在深度600~1000千米的月幔之中,通常北半球要明显多于南半球的,而且每次释放的能量都较少,还有显著的27日周期。研究发现,深层月震与地球对月球的起潮力有关。
浅层月震是发生在月壳表层0~200千米之内的月震,发生的次数较少,一年也只发生1~5次,但每次释放的能量都比较大。浅层月震主要发生于月壳的断裂带上,目前还没有找到发震的对氯,但似乎与地震的机制有相似之处,难以预测。
神秘的月球魔力
在中国古传统文化中,分别称日、月为太阳、太阴,是说太阳和月亮作为一阳一阴,对地球上的生物、人类是有影响的。实际上,人体生物钟的存在,海洋潮汐现象的存在,以及某些动物昼夜不同生活习性的形成,等等,都与日月的影响有关。
究其根源,都是由于与日月的万有引力、磁场、宇宙线及光线有很大关系。因为人和生物虽然生活在地球表面上,但他们却时时刻刻生活在由日、月形成的地月系统和宇宙场内。月球虽小,但与地球距离比其他行星、恒星离地球的距离都近得多,因此它对地球的影响力比其他星球更要显著得多。
月亮的圆缺影响蔬菜生长和人的生理
20世纪70年代,根据实验数据,美国伊利诺大学公布了一个有趣的结果:蔬菜的生长和月亮圆缺有关系。马铃薯块茎淀粉在月圆时的积聚速度最快。他们认为,这样现象的出现,也许与磁场的变化有关。
另据美国医学协会的一份报告显示,人生病也可能与月亮的圆缺有关。调查的88个病人中,有64%的病人在满月和弦月这一段时间会遭受心绞痛的袭击;在地球、太阳和月亮运行到一条直线之前,38个患溃疡病的人肠胃出血较多些。
为什么会产生这种现象呢?一些科学家认为,这部分可以归因于地球万有引力和电磁的变动。地球和月亮的相互作用,可能会使人类生理和心理上的一些行为变化受到影响。
满月之夜多暴力事件
在统计了美国迈阿密市15年发生的杀人事件数量和发生时间后人们发现:杀人事件在满月与新月之时明显出现高峰。
不仅杀人事件,其他暴力事件也是如此。据警察和消防人员提供,比起平时,满月时纽约市的放火和伤害事件要翻一翻。其他城市也是如此。据统计,在满月之夜东京消防厅的交通事件急救车出动次数也呈高峰状态。不仅如此,研究还证明,月龄(月亮盈亏的日数)从各方面对人类都有影响。
之所以月龄会影响人体,是因为生物体存在生物钟,可以与宇宙产生共鸣。正像潮水有涨有落,人类也会因为月球的引力和磁场的周期性变化而发生周期性的变动,当然它要在人的行动中表现出来。不过科学家也认为,对能保持自身平衡的人来说,月球的这种力量影响并不大,但对于那些敏感于月球力的人来说,他们的情绪极不稳定,冲动不容易抑制,就比较容易诱发各类案例。