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山泉的博客

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【转载】(原创)月球是如何形成的  

2012-08-28 16:58:36|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 (原创)月球是如何形成的 - 枫歌燕语 - 枫歌燕语的博客

    美国当地时间825日,首位登月宇航员尼尔·阿姆斯特朗逝世,享年82岁。1969720日,阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林乘坐阿波罗11号宇宙飞船成功登陆月球,并在月球表面进行了两个半小时的行走,也留下流传最广的话语“这是个人的一小步,却是人类的一大步。”

    月球也许是最早注视地球演绎变化的见证者,与地球相依相伴,不离不弃。自古以来,有许多关于月亮的传说,中国神话故事中,描述月亮有一座广寒宫,里面住着嫦娥仙子和她的伙伴,一只捣药的玉兔,还有一位天天伐桂的吴刚。西方也有关于月亮女神的传说,古希腊神话中就有月亮女神阿蒂米斯(Artemis),她是太阳神阿波罗的妹妹,非常漂亮,也很厉害的弓箭手,掌管狩猎,常常驾着银马车,带着自己心爱的弓箭、橡树木杖和猎犬在夜空中奔驰。阿蒂米斯(Artemis)非常喜欢橡树,又被奉为橡树女神,由于她终身未嫁,她又是未婚少女的守护神。古埃及也有猫头月亮女神芭丝忒。

    中国古代吟咏月亮的诗词不少,其中张若虚的春江花月夜中有江畔何人初见月,江月何年初照人的感叹,向人们提出了有关月亮的疑问。那么月球又是如何形成的呢?

    关于月亮的形成有很多猜想,最主要的有三种:

    一是地球夫人说(即俘获说)认为月亮是太阳系中的一个较大行星,在一次偶然接近地球时被俘获,从而成为地球的卫星。

    二是地球女儿说(即分裂说)认为月球是地球形成时赤道的隆起部分,由于地球的自转作用被甩了出去而分裂成了卫星。

    三是姐妹说(即共生说)认为月球与地球一样,是从同一片星云中凝聚生成。

    三种假说各有长短。1974年美国天文学家哈特曼(W·Hartmann) 和戴维斯(D·R·Davis)提出了碰撞分裂说,认为45亿前,地球受到一个质量与现在火星相当的天体深度掠撞,地壳和地幔的一部分被抛掷出去,部分残屑落回地球,另一部分则凝结成月球,这一假说解释了月球密度比地球低,两者成分差异大以及角动量损失等疑问,哈特曼(W·Hartmann) 和戴维斯(D·R·Davis)的碰撞分裂说可以通俗的看做是地球与其它天体掠碰所生的女儿。

     关于月球还有一个谜团,那就是月球的年龄。1969年阿波罗11号宇宙飞船从月球上带回了800磅岩石泥土,科学家们惊讶地发现,这些在月球表面采集的岩石至少有36亿年历史,而其它宇航员带回的月球岩石已被测定有43亿年到46亿年,这已经是太阳系的历史了。20世纪70年召开的一次月球研讨会上,竟宣称发现了有53年历史的月球岩石,更令人困惑的是,如果此月岩标本真实,那月球就应该早于太阳系存在了。

     月球的另一个谜团就是月亮和大阳大小相近的巧合?首先,月球距地球是78万千米,地球距太阳15000万千米,两个距离的比值是395倍。月亮的直径是3400千米,太阳的直径是139万千米,太阳的直径刚好是月亮的395倍。由于距离抵消了大小,使日月两个天体在地球上的天空看起来,刚好一样大。这难道真是宇宙的巧合吗?会不会有别的原因呢?

     月球还有一个谜团就是出奇地大,我们知道地球的直径为12756千米,月球的直径为3467千米,是地球直径的27%。而同为行星的火星直径为6787千米,两颗卫星较大的一棵直径为23千米,为火星直径的0.34%其它行星的卫星及最大卫星情况如下

    水星直径为4880千米,未发现卫星。

    金星直径为12103.6千米,未发现卫星。

    木卫三盖尼米德(Ganymede直径5000千米,是木星直径142800千米的3.5%,有卫星63颗。

    土卫六泰坦(Titan直径4500千米,是土星直径12万千米3.75%,目前发现59颗卫星。

    天卫三泰坦妮亚(Titania直径1578千米,是天王星直径51800千米3%,发现卫星29棵。

    海卫一崔顿(Triton)直径2720千米,是海王星直径49532千米5.5%,目前发现13颗卫星

    冥王星直径2274千米,目前发现5颗卫星,最大卫星自然是著名的卡戎(Charon),直径1172千米,为冥王星直径的51.6%。卡戎与其说是冥王星卫星,不如说是相互围绕运转的伴星。现在冥王星已被降级为同阋神星齐娜(Xena)、谷神星Ceres)、鸟神星马奇马奇(Makemake)和妊神星哈乌美亚(Haumea)等被定为矮行星,卡戎(Charon)也被例为了候选矮行星

    通过比较,我们发现太阳系八大行星中,月亮确实大得出奇,于是我们就不得不想,月亮为什么会这么大呢?到目前为止,还没有合理的解释,可是我们不妨畅想一下

    在太阳形成之后的很长一段时间里,太阳系中包括法厄同Phaethon行星(当时还没有小行星带)在内的八大行星(当时没有水星)孤独的沿着各自的轨道围绕太阳运转,那时的地球也比现在要大得多。40多亿年前,一颗不知名的巨大彗星无意间闯入了太阳系,在地球的太平洋处掠撞,碰破了地球的外壳,使得部分地球发生分裂爆炸,大量的物质被抛向外空,经过一段时间后,地球在自身凝聚力作用下再次形成球体。而被抛向外空的碎片残屑也不断凝聚,形成了地球的卫星系统,其中由地球的地壳地幔彗星物质而形成的最大球体,不断吞食其它地球卫星,最终膨胀成巨大的月球。虽然地球遭此不幸,但碰撞产生的巨大能量,改变了地球的地质结构和物质组成,也给地球带来了大量的水和丰富矿藏,为地球生命的诞生提供了基础和保障。

    月球形成之初,和地球的距离只有现在的一半,由于地球与月球之间的相互制动作用,地球和月球的自转速度以及月球的公转速度逐渐变慢,月亮以每年几厘米甚至几毫米的速度渐行渐远,逐渐形式了我们今天看到的样子。同时地球也由最初每天五六个小时增加到今天的24小时,月亮公转的时间也由最初的几天增加到现在的28天,自转时间也是如此。随着时间的推移,月球会离我们越来越远。那么月球的最终命运会如何呢?我想月球会有两种命运,一是渐行渐远的月亮最终摆脱地球,而成为太阳系的一颗行星。二是随着距离的增加,地球和月球相互制动力量消失,地球的自转速度加快,引力增加,月球会渐行渐近,如此反复,永为地球卫星。

    与地球掠撞后的彗星残片和地球碎屑,继续朝太阳方向行进,从金星的后方切入,被金星引力吸引逆金星自转方向旋转,由于软摩擦力和引力的相互作用,也改变了金星的自转方向。按理金星应该俘获了一定数量的卫星,由于卫星与金星的自转方面相反,最终都掉落到金星上。

    慧星残片和地球碎屑在接近太阳时,较大的碎块和部残屑碎片被太阳引力俘获凝结成水星。

    其余物质绕过太阳后,在惯性作用下,摆脱太阳束缚,形成数百万千米长的碎屑残块带,向太阳系边缘冲去。在穿越火星轨道时,有两颗残块被火星俘获,形成了火星卫星。

    余下物质被法厄同巨大的引力吸引(法厄同星体巨大4倍于地球),与之正面相撞,反复的冲击碰裂了法厄同的外壳,引发法厄同星体爆炸,巨大的法厄同星体分裂成无数碎块,加之木星的引力作用,再也无法凝聚成星体,散落于火星与木星之间成为小星行。法厄同星体残碎物质和彗星碎屑在向太阳系边缘的运动过程中,木星、土星、天王星、海王星等,齐心协力,墙倒众人推,大肆掠夺星体残块形自己的卫星系统和光环系统。其中木星、土星最为贪婪,不但掠夺了最大个的碎块作为卫星,而且数量众多,土星更是连碎屑也不放过,大量的冰块碎屑被土星用于装饰自己,形成今天太阳系中最美丽的土星光环。天王星、海王星自己个头小,况且大个的碎块都已被木、土两星掠夺,只能抢些小的碎块做为卫星,同时也没有放过那些碎屑,虽然质量差点,但也顾不了许多了,蚂蚱也是肉,所以形成的卫星也小,光环也暗。

    其余的漏网碎块和碎屑冲到太阳系边缘时,力量耗尽,再加上受太阳引力作用,部分物质停留散落,围绕太阳运转,形成柯伊伯带,其中有几个较大的碎块形成了球体,最著名最幸运的一颗被出生于堪萨斯农场家男孩克莱德·汤博于1930218日发现命名为冥王星,曾一度列为太阳系第九大行星。后来又有齐娜(Xena)、夸欧尔(Quaoar)、塞德娜(Sedna)以及冥王星自己的卫星卡戎(Charon)等被陆续发现。还有一部分继续前行,最终滞留在了距离太阳五万天文单位处,就是奥特尔星云。在柯衣伯带——奥特尔星云中偶尔也有一些小的气体云团,怀念在太阳系中波澜壮阔的辉煌旅程,从新回到太阳系中,就是我们看到的彗星。在这次旅途中掉队或逃离大部队的碎块和碎悄,成为了太阳系的流浪者,有的偶尔划过地球的天际,成为流星。以上就是我对太阳系的一次演绎猜想,纯属娱乐,供博友们欣赏。

    仅以此文纪念伟大的月球探险家尼尔·阿姆斯特朗先生以及包括我国明代万户在内的宇宙探索先驱们!

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艳、兰赠玉:

              只要走出第一步

              下一步就变得不太难

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