月球引力和地球生物節律的關係

時間 2022-08-17 08:00:14

1樓:米菲甜心

月球或月亮是指環繞地球執行的一顆衛星。它是目前人類已知的唯一一顆地球天然衛星和離地球最近的天體。

概述 月球與地球之間的平均距離是384,400千米。

2023年尼爾·阿姆斯特朗/阿姆斯壯/杭斯朗(neil armstrong)和奧爾德林(buzz aldrin)成為最先登陸月球的人類。

軌道資料--部分資料**自[[1]]

平均軌道半徑 384,400千米

軌道偏心率 0.0549

近地點距離 363,300千米

遠地點距離 405,500千米

平均公轉週期 27天7小時43分11.559秒

平均公轉速度 1.023千米/秒

軌道傾角 在28.58°與18.28°之間變化

(與黃道面的交角為5.145°)

升交點赤經 125.08°

近地點輻角 318.15°

物理特徵

赤道直徑 3,476.2 千米

兩極直徑 3,472.0 千米

扁率 0.0012

表面面積 3.976×107平方千米

扁率 0.0012

體積 2.199×1010立方千米

質量 7.349×1022千克

平均密度 水的3.350倍

赤道重力加速度 1.62 m/s2

地球的1/6

逃逸速度 2.38千米/秒

自轉週期 27天7小時43分11.559秒

(同步自轉)

自轉速度 16.655米/秒(於赤道)

自轉軸傾角 在3.60°與6.69°之間變化

(與黃道的交角為1.5424°)

反照率 0.12

滿月時視星等 -12.74

表面溫度(t) -233~123℃ (平均-23℃)

大氣層大氣壓 1.3×10-10 千帕

月球的兩面

月球是一顆 同步衛星。因此,月球的正面永遠向著地球。另一方面,除了在月面邊沿附近的區域因天秤動而間中可見以外,月球的背面絕大部分不能從地球看見。

在沒有探測器的年代,月球的背面一直是個未知的世界。

月球背面的一大特色是它幾乎沒有月海這種較暗的月面特徵。而當探測器執行至月球背面時,它將無法與地球直接通訊。

月球的週期 名稱 value (d) 定義

恆星月 27.321 661 相對於背景恆星

朔望月 29.530 588 相對於太陽(月相)

分點月 27.321 582 相對於春分點

近點月 27.554 550 相對於近地點

交點月 27.212 220 相對於升交點

月球軌道的其它特徵 名稱 數值 (d) 定義

默冬章 (repeat phase/day) 19 年

平均月地距離 ~384 400 千米

近地點距離 ~364 397 千米

遠地點距離 ~406 731 千米

軌道平均偏心率 0.0549003

交點退行週期 18.61 年

近地點運動週期 8.85 年

食年 346.6 天

沙羅週期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天

軌道與黃道的平均傾角 5°9'

月球赤道與黃道的平均傾角 1°32'

月球的起源

月球的起源問題非常古老,也是科學界爭論不休的題目。

最早的一種假說可以稱之為「同源說」,認為月球和地球有相同的起源,但是現在一般都認為月球軌道的傾角表明它不太可能與地球同期形成或於後期被擄獲。另外一個早期的推測認為在太陽系形成初期,地球處於熔融狀態,由於地球的轉速很快,月球因地球自轉的離心力分離而成,甚至有人認為太平洋就是這個分出去後的疤痕。但要滿足此一說法,地球初始轉速必須很大。

亦有人認為月球在別處形成,後來被地球擄獲。

其他理論包括共生理論或稱為凝聚理論,指地球和月球於相同的時間自吸積盤形成。此理論無法解釋月球為何缺少鐵。又有一些理論認為月球由圍繞地球的大堆碎屑(因小行星或行星間的碰撞)形成。哈喇

現時較為人接受的理論稱為大撞擊理論,該理論認為月球由呈半融熔狀態的地球和火星般大小的天體(有些人給它起名叫theia)碰撞後的碎片形成。

月球的地質年代由幾次重大的撞擊事件定義。

潮汐力使早期呈熔融狀態的月球變成一個以長軸指向地球的橢球體。

成分 45億年前,月球表面仍然是液體岩漿海洋。科學家認為組成月球的礦物克里普礦物(kreep)展現了岩漿海洋留下的化學線索。kreep實際上是科學家稱為「不相容元素」的合成物--那些無法進入晶體結構的物質被留下,並浮到岩漿的表面。

對研究人員來說,kreep是個方便的線索,來明暸月殼的火山運動歷史,並可推測彗星或其他天體撞擊的頻率和時間。

月殼由多種主要元素組成,包括:鈾、釷、鉀、氧、矽、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁 及氫。當受到宇宙射線轟擊時,每種元素會發射特定的伽瑪輻射。

有些元素,例如:鈾、釷和鉀,本身已具放射性,因此能自行發射伽瑪射線。但無論成因為何,每種元素髮出的伽瑪射線均不相同,每種均有獨特的譜線特徵,而且可用光譜儀測量。

直至現在,人類仍未對月球元素的丰度作出面性的測量。現時太空船的測量只限於月面一部分。例如:2023年伽利略號曾於飛掠月球時測量過元素丰度。[2]

表面地理

月球表面有上萬個直徑超過1千米的環形山.他們大部分都有上億年的歷史;缺少大気層和氣象活動以及缺乏近期地質活動保證了它們大部分永久性的保持原樣.

[月球上最大的環形山,也是太陽系內已知最大的,形成了south pole-aitken basin. 這環形山位於月球的背面,接近南極的地方,直徑約2,240 公里,深13 公里。

那些暗色和較少特徵的月球平原叫「月海」,這是由於古代的天文學家認為上面是海洋的緣故。事實上,月海由巨大隕石撞擊後從月幔流出並覆蓋表面的玄武岩岩漿形成。較淺色的高地叫「月陸」。

幾乎只有面向地球的月面才有月海,月球背面的月海寥寥可數。天文學家相信這是因為月球的質心比形心更靠近地球所導致的(詳請參見月海)。

在月殼上是一層表面呈塵埃狀的岩石層,稱為月壤,月壤並不是土壤。月殼和月壤在月面的分佈並不均勻。月殼的厚度由60公里(月球正面)至100公里(月球背面)不等,月壤則由約5米(月海)至十多米(月陸)。

在2023年,johns hopkins university的ben bussey博士率領的小組從克萊門汀任務拍攝得來的**中,發現月球北極peary crater邊沿的4個區域經常受到日照(南極卻沒有發現類似區域)。這些終年日照區的產生是由於月球的自轉軸傾角很小,同樣道理,有很多位於兩極的隕石坑底經常沒有光照。

水的存在

自古以來,彗星和隕星不斷地撞擊月球。這些物體中的大部分都含有水分。來自陽光的能量將這些大部分的水分分解回組成它的元素,氫和氧。

兩者通常都會立即飛離月球。但是,有科學家提出假說,認為還有相當含量的水在月球之上,例如在表面或深藏在月殼裡。美國克萊門汀任務顯示,一些細小的水冰冰塊(含水彗星撞擊後的碎片)可能藏在永久無日照區域的月殼裡未被融化。

雖然這些冰塊很小,但總水量卻可能相當可觀(約有1立方公里)

而有些水分子,亦可能在月面彈跳其間掉進隕石坑而藏於其中。由於月球自轉軸相對於黃道面法線有1.5度的輕微傾斜,部分極區的隕石坑底部從來沒有受陽光照射,處於永久的影子中。

克萊門汀任務曾測量月球南極這些隕石坑([3])並繪製成地圖([4]) 。科學家期望可在此類隕石坑中找到水冰,並開採及利用太陽能電力或核能來電解成氫和氧。月球上可用的水量大大影響了人類在月球上居住的成本,因為從地球運送水(或氫和氧)昂貴得不切實際。

由阿波羅號上的太空人在月球赤道附近收集的岩石並不含任何水分。月球勘探者號或其他近期研究(例如:史密森學會)均沒有找到液態水、冰或水蒸汽的直接證據。

然而,月球勘探者號的結果指出在永久無日照區有氫,並可能以水冰的形式存在。

磁場 與地球相比,月球的磁場非常弱. 部分地區上的磁場相信是來自月球本身的(例如在sirsalis月溪上的月殼),但與其他天體碰撞亦可能令它的磁場改變。而無大氣層的天體是否能透過彗星和小行星撞擊而獲得磁場,是行星科學裡一個歷久常新的問題。

測量月球磁場更可提供月核大小及導電率等資料,對科學家暸解月球起源有很大幫助。若月核比地球含有較多磁性物質(例如:鐵),則月球的撞擊起源說便較不可信(不過科學家已從另外一些角度來解釋為甚麼月核含較小的鐵)

大氣 月球只有微不足道稀薄的大氣. 這些大氣的**之一是除氣作用—氣體的釋放, 例如月球表面的氡氣原先就是深藏於月球內部的. 有時,太陽風也會被月球的引力擄獲,成為氣體的另一重要**。

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