月球是什么地质
Ⅰ 月球地质的介绍
月球地质(geology of the Moon)是研究月球表面特性、物质组成、物理场、地质构造、内部结构和演化历史等问题的学科。
Ⅱ 月球的地质如何
月球有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里,是地球的1/4。体积只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。
月球体成分及资源
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45亿年前,月球表面仍然是液体岩浆海洋。科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP) 展现了岩浆海洋留下的化学线索。KREEP实际上是科学家称为“不兼容元素”的合成物--那些无法进入晶体结构的物质被留下,并浮到岩浆的表面。对研究人员来说,KREEP是个方便的线索,说明了月壳的火山运动历史,并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。
月壳由多种主要元素组成,包括:铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝 及氢。当受到宇宙射线轰击时,每种元素会发射特定的伽玛辐射。有些元素,例如:铀、钍和钾,本身已具放射性,因此能自行发射伽玛射线。但无论成因为何,每种元素发出的伽玛射线均不相同,每种均有独特的谱线特征,而且可用光谱仪测量。直至现在,人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。现时太空船的测量只限于月面一部分。
月球有丰富的矿藏,据介绍,月球上稀有金属的储藏量比地球还多。月球上的岩石主要有三种类型,第一种是富含铁、钛的月海玄武岩;第二种是斜长岩,富含钾、稀土和磷等,主要分布在月球高地;第三种主要是由0.1~1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩。月球岩石中含有地球中全部元素和60种左右的矿物,其中6种矿物是地球没有的。
月球的矿产资源极为丰富,地球上最常见的17种元素,在月球上比比皆是。以铁为例,仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁,而整个月球表面平均有10米厚的沙土。月球表层的铁不仅异常丰富,而且便于开采和冶炼。据悉,月球上的铁主要是氧化铁,只要把氧和铁分开就行;此外,科学家已研究出利用月球土壤和岩石制造水泥和玻璃的办法。在月球表层,铝的含量也十分丰富。
月球土壤中还含有丰富的氦3,利用氘和氦3进行的氦聚变可作为核电站的能源,这种聚变不产生中子,安全无污染,是容易控制的核聚变,不仅可用于地面核电站,而且特别适合宇宙航行。据悉,月球土壤中氦3的含量估计为715000吨。从月球土壤中每提取一吨氦3,可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。从目前的分析看,由于月球的氦3蕴藏量大,对于未来能源比较紧缺的地球来说,无疑是雪中送炭。许多航天大国已将获取氦3作为开发月球的重要目标之一。
月球表面分布着22个主要的月海,除东海、莫斯科海和智海位于月球的背面(背向地球的一面)外,其他19个月海都分布在月球的正面(面向地球的一面)。在这些月海中存在着大量的月海玄武岩,22个海中所填充的玄武岩体积约1010千米,而月海玄武岩中蕴藏着丰富的钛、铁等资源。若假设月海玄武岩中钛铁矿含量为8%,或者说二氧化钛含量为4.2%,则月海玄武岩中钛铁矿的总资源量约为1.3×1015~1.9×1015,尽管这种估算带着很大的推测性与不确定性,但可以肯定的是月海玄武岩中丰富的钛铁矿是未来月球可供开发利用的最重要的矿产资源之一。
克里普岩是月球高地三大岩石类型之一,因富含钾、稀土元素和磷而得名。克里普岩在月球上分布很广泛。富含钍和铀元素的风爆洋区的克里普岩被后期月海玄武岩所覆盖,克里普岩混合并形成高灶和铀物质,其厚度估计有10~20千米。风暴洋区克里普岩中的稀土元素总资源量约为225亿至450亿吨。克里普岩中所蕴藏的丰富的钍、轴也是未来人类开发利用月球资源的重要矿产资源之一。
Ⅲ 月球地质的地质历史
依据月球复的探测和返回制样品研究结果的综合分析,月球的地质演化轮廓可概略叙述如下:
月球大约在46亿年前形成,与太阳系的年龄相一致,月球形成不久分异形成月壳、月幔和月核。大部分月壳可能是在较短的时间(约1亿年)由月球外层 100~300公里的物质熔融形成。形成全月球性的熔融层或岩浆洋大约需要108~2×108年。形成月壳之后月表遭受到频繁的陨石体的强烈撞击,月壳形成后由于地球-月球间的潮汐作用,使月球轨道更加靠近地球,大约在38~43亿年以前,由于小行星或星子的撞击形成月海盆地,之后在31~39亿年以前,由于月球内部深度为150~450公里间物质的部分熔融导致月海玄武岩的喷发并充填月海盆地,约在30亿年以前全月球性的火山作用基本停止,但有些地区的火山作用一直延续到25亿年以前。
Ⅳ 月球地质构造
月球是外星人造的
看一看,其它行星的卫星,直径都没有超过母星的百分之五,但是我们 月球却大到百分之二十七,这样比较之后,是不是发现月球实在「大得不自然」了。这个资料,又在告诉我们,月球的确不寻常。
陨石坑都太浅了
科学家告诉我们,月球表面的坑洞是陨石和彗星撞击形成的。地球上也有些陨石坑,科学家计算出来,若是一颗直陉10哩的陨石,以每秒三万哩的速度(等於100万吨黄色炸药的威力)撞到地球或月球,它所穿透的深度应该是直径的四到五倍。
地球上的陨石坑就是如此,但是月球上的就奇怪了,所有的陨石坑竟然都「很浅」,以月球表面最深的加格林坑(Gagrin Crater)只有4哩,但它的直径 有186哩宽!直径186哩,深度最少应该有700哩,但是事实上加格林坑的深度只是直径的2%而已,这是科学上的不可能。为什麽如此?大文学家无法圆满解释,也不去解释,因为心里清楚,一解释就会推翻所有已知的月球知识。 因为,只能用月球表面约四哩深处下有一层,很坚硬的物质结构,无法让陨石穿透,所以,才使所有的陨石坑都很浅。那麽,那一层很硬的物质结构是什麽?
不可能存在的金属
月球陨石坑有极多的熔岩,这不奇怪,奇怪的是这些熔岩含有大量的地球上极稀有的金属元素,如钛、铬、钇等等,这些金属都很坚硬、耐高温、抗腐蚀。 科学家估计,要熔化这些金属元素,至少得在2、3千度以上的高温,可是月球是太空中一颗「死寂的冷星球」,起码30亿年以来就没有火山活动,因此月球上如何产生如此多需要高温的金属元素呢?
而且,科学家分析太空人带回来的 380公斤月球土壤样品后,发现竟含有纯铁和纯钛,这又是自然界的不可能,因为自然界不会有纯铁矿。
这些无法解释的事实表示了什麽?表示这些金属不是自然形成的,而是人为提炼的。那麽问题就来了,是谁在什麽时候提炼这些金属的?
地球上看不到的那面
月球永远以同一面对著地球,它 背面直到太空船上去拍照后,人类才能窥视容颜。以前天文学家认为月球背面应和正面差不多,也有很多陨石坑和熔岩海。但是,太空船照片却显示大为不同,月球背面竟然相当崎岖不平,绝大多数是小陨石坑和山脉,只有很少的熔岩海。此种差异性,科学家无法想出解答,照理论言,月球是太空中自然星体,不管那一面受到太空中的陨石撞击的机率应该相同,怎会有内外之分呢?
月球为何永远以同一面向著地球?科学家 说法是说它以每小时 16.56公里的速度自转,另一方面也在绕著地球公转,它自转一周的时间正好和公转一周的时间相同,所以月球永远以一面向著地球。
太阳系其它行星的卫星都没有这种情形,为何月球「正好」如此,这又是一种巧合中的巧合吗?难道除了巧合之外,不能找一些其它的解释吗?
数百年来的怪异现象
月球曾发生过不少无解的现象,数百年来的天文学家不知已看过多少次了。一六七一年,三百多年前的科学家卡西尼就曾发现月球上出现一片云。一七八六年四月,现代天文学之父威廉赫塞尔发现月球表面似乎有火山爆发,但是科学家认为月球在过去三十亿年来已没有火山活动了,那麽这些「火山」是什麽?
一八四三年曾绘制数百张月球地图的德国天文学家约翰史谷脱,发现原来约有10公里宽的利尼坑正在逐渐变小,如今,利尼坑只是一个小点,周围全是白色沈积物,科学家不知原因为何?
一八八二年四月廿四日,科学家发现月球表面「亚里斯多德区」出现不明移动物体。一九四五年十月十九日,月面「达尔文墙」出现三个明亮光点。一九五四年七月六日晚上,美国明尼苏达州天文台台长和其助手,观察到皮克洛米尼坑里面,出现一道黑线,过不久就消失了。一九五五年九月八日,「泰洛斯坑」边缘出现二次闪光。一九五六年九月廿九日,日本明治大学的丰田博土观察到数个黑色物体,似乎排列成DYAX和JWA字形。
一九六六年二月四日,苏俄无人探测船月神九号登陆「雨海」后,拍到二排塔状结构物,矩离相等,依凡桑德生博士说:「它们能形成很强的日光反射,很像跑道旁的记号。」伊凡诺夫博士从其阴影长度估计,大约有15层楼高,他说:「附近没有任何高地能使这些岩石滚落到现在位置,并且成几何形式排列。」
另外,月神九号也在「风暴海」边缘拍到一个神秘洞穴,月球专家威金斯博士因为自己也曾在卡西尼A坑发现一个巨大洞穴,因此他相信这些圆洞是通往月球内部。
一九六六年十一月廿日,美国轨道二号探测船在距「宁静海」46公里的高空上,拍到数个金字塔形结构物,科学家估计高度在15至25公尺高,也是以几何形式排列,而且颜色比周围岩石和土壤要淡,显然不是自然物。一九六七年九月十一日,天文学家组成的蒙特娄小组发现「宁静海」出现「四周呈紫色的黑云」。
这些奇异现象,不是一般的外行人发现,全是天文学家和太空探测器的报告,意味著:月球上有人类未知的神秘! 月面上的不明飞行物
一九六八年十一月廿四日,太阳神八号太空船在调查将来的登陆地点时,遇到一个巨大、约l0平方英里的大幽浮,但在绕行第二圈时,就没有再看到此物。它是什麽?没人知晓。
太阳神十号太空船也在离月面上空五万尺的地方,突然有一个不明物体飞升,接近他们,这次遭遇拍下了纪录片。
一九六九年七月十九日,太阳神十一号太空船载著三位太空人奔向月球,他们将成为第一批踏上月球的地球人,但是在奔月途中,太空人看到前方有个不寻常物体,起初以为是农神四号火箭推进器,便呼叫太空中心确认一下,谁知太空中心告诉他们,农神四号推进器距他们有六千英里远。太空人用双筒望远镜看,那个物体呈L状,阿姆斯壮说:「像个打开的手提箱。」再用六分仪去看,像个圆筒状。另一位太空人艾德林说:「我们也看到数个小物体掠过,当时有点振动,然后,又看到这较亮的物体掠过」。
七月廿一日,当艾德林进入登月小艇做最后系统检查时,突然出现二个幽浮,其中一个较大且亮,速度极快,从前方平行飞过后就消失,数秒钟后又出现,此时两个物体中间射出光束互相连接,又突然分开,以极快速度上升消失。
在太空人要正式降落月球时,控制台呼叫:「那里是什麽?任务控制台呼叫太阳神十一号。」太阳神十一号竟如此回答:「这些宝贝好巨大,先生……很多……噢,天呀!你无法相信,我告诉你,那里有其它的太空船在那里,……在远处的环形坑边缘,排列著,……他们在月球上注视著我们……。」
苏俄科学家阿查查博士说:「根据我们截获的电讯显示,在太空船一登陆时,与幽浮接触之事马上被报告出来。」
一九六九年十一月廿日,太阳神十二号太空人康拉德和比安登月球,发现幽浮。一九七一年八月太阳神十五号,一九七二年四月太阳神十六号,一九七二年十二月太阳神十七号,……等等的太空人也都在登陆月球时 见过幽浮。
科学家盖利曾说过:「几乎所有太空人都曾见过不明飞行物体。」第六位登月的太空人艾德华说:「现在只有一个问题,就是他们来自何处?」
第九位登月的太空人约翰杨格说:「如果你不信,就好像不相信一件确定的事。」一九七九年,美国太空总署前任通讯部主任莫里士 查特连表示「与幽浮相遇」在总署里是一平常事,并说:「所有太空船都曾在一定距离或极近距离内被幽浮跟踪过,每当一发生,太空人便和任务中心通话。」
数年后,阿姆斯壮透露一些内容:「它真是不可思议……,我们都被警示过,在月球上曾有城市或太空站,是不容置疑的,……我只能说,他们的太空船比我们的还优异,它们真的很大……。」
数以千计的月球神秘现象,如神秘闪光、白云、黑云、结构物、幽浮等,全都是天文学家和科学家共睹的事实,这些现象一直未有合理解释,到底是什麽呢?
空心的太空船月球
一九七0年,俄国科学家柴巴可夫(Alexander Scherbakov)和米凯威新(MihKai Vasin)提出一个令人震惊的「太空船月球」理论,来解释月球起源。他们认为月球事实上不是地球的自然卫星,而是一颗经过某种智慧生物改造的星体,加以挖掘改造成太空船,其内部载有许多该文明的资料,月球是被有意的置放在地球上空,因此所有的月球神秘发现,全是至今仍生活在月球内部的高等生物的杰作。
当然这个说法被科学界嗤之以鼻,因为科学界还没有找到高等智慧的外星人。但是,不容否认的,确是有许多资料显示月球应该是「空心」的。
最令科学家不解的是,登月太空人放置在月球表面的不少仪器,其中有「月震仪」,专用来测量月球的地壳震动状况,结果,发现震波只是从震央向月球表层四周扩散出去,而没有向月球内部扩散的波,这个事实显示月球内部是空心的,只有一层月壳而已!因为,若是实心的月球,震波也应该朝内部扩散才对,怎麽只在月表扩散呢?
架构新月球
现在,我们可以来重新架构月球理论了:月球是空心的,月壳分为两层,外壳是岩石及矿物层,像是自然的星体,由於陨石撞击月球后,只能穿透这一层,已知陨石坑的深度都不深,最深只有四哩,所以此层厚度最多五哩。
月球内壳是坚硬的人造金属层,厚度不知道,也许只有十哩,成分含有铁、钛、铬等,能耐高温、高压、腐蚀,是一种地球人未知的合金。
因为太空人安装在月球,表面的月震仪显示震波只在月表传递,而不深入内部,可见月球的确只有这两层月壳。既然如此,月球就不是自然界的,它是人造的,造它的「人」经过精细计算,将月球从他们的星系迎到太阳系来,摆在现在的位置,使地面上的人能在夜间看到它,而且和太阳一样大。所以,月球起源的三种理论都不对。
「造月的人」让月球永远以一面向著地球,因为这一面有不少控制地球的设备。他们自己住在月球背面的内部,因为月球表面日夜温差太大,中午最热是摄氏 127度,夜间最泠是零下 l83度,不适合居住,所以都住在内部。他们巳发展出飞碟,经常飞出外面做些研究或修护仪器,并注意地球人的动静,有时被地球太空人看到,有时被地面上的望远镜观测到。
「造月的人」是那一种外星人?他们来此有多久了?我们目前都还不知道。也许不久,地球人就能知道月球的真相了。
我用科学无法解释的实际月球现象,来重新架构月球的理论,「圆满的」将月球之谜……解答,有谁能说这样做是「不科学」呢?
Ⅳ 关于月球的起源和地质构造
一、分裂说。这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年,著名生物学家达尔文的儿子乔治·达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出,月球本来是地球的一部分,后来由于地球转速太快,把地球上一部分物质抛了出去,这些物质脱离地球后形成了月球,而遗留在地球上的大坑,就是现在的太平洋。这一观点很快就收到了一些人的反对。他们认为,以地球的自转速度是无法将那样大的一块东西抛出去的。再说,如果月球是地球抛出去的,那么二者的物质成分就应该是一致的。可是通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,发现二者相差非常远。
二、俘获说。这种假设认为,月球本来只是太阳系中的一颗小行星,有一次,因为运行到地球附近,被地球的引力所俘获,从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为,地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起,久而久之,吸积的东西越来越多,最终形成了月球。但也有人指出,向月球这样大的星球,地球恐怕没有那麽大的力量能将它俘获。
三、同源说。这一假设认为,地球和月球都是太阳系中浮动的星云,经过旋转和吸积,同时形成星体。在吸积过程中,地球比月球相应要快一点,成为“哥哥”。这一假设也受到了客观存在的挑战。通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,人们发现月球要比地球古老得多。有人认为,月球年龄至少应在70亿年左右。
四、大碰撞说。这是近年来关于月球成因的新假设。1986年3月20日,在休士顿约翰逊空间中心召开的月亮和行星讨论会上,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的本兹、斯莱特里和哈佛大学史密斯天体物理中心的卡梅伦共同提出了大碰撞假设。这一假设认为,太阳系演化早期,在星际空间曾形成大量的“星子”,星子通过互相碰撞、吸积而长大。星子合并形成一个原始地球,同时也形成了一个相当于地球质量0.14倍的天体。这两个天体在各自演化过程中,分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。由于这两个天体相距不远,因此相遇的机会就很大。一次偶然的机会,那个小的天体以每秒5千米左右的速度撞向地球。剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态,使地轴倾斜,而且还使那个小的天体被撞击破裂,硅酸盐壳和幔受热蒸发,膨胀的气体以及大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。这些飞离地球的物质,主要有碰撞体的幔组成,也有少部分地球上的物质,比例大致为0.85:0.15。在撞击体破裂时与幔分离的金属核,因受膨胀飞离的气体所阻而减速,大约在4小时内被吸积到地球上。飞离地球的气体和尘埃,并没有完全脱离地球的引力控制,他们通过相互吸积而结合起来,形成全部熔融的月球,或者是先形成几个分离的小月球,在逐渐吸积形成一个部分熔融的大月球。
月球地形
月面的地形主要有:
环形山
这个名字是伽利略起的。它是月面的显著特征,几乎布满了整个月面。 最大的环形山是南极附近的贝利环形山,直径295千米,比海南岛还大一点。小的环形山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的 7-10%。
有个日本学者1969年提出一个环形山分类法,分为克拉维型(古老的环形山,一般都面目全非,有的还山中有山)哥白尼型(年轻的环形山,常有“辐射纹”,内壁一般带有同心圆状的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(环壁较低,可能从哥白尼型演变而来 )碗型和酒窝型(小型环形山,有的直径不到一米)。
月海
肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上的原因,这个名不副实的名称保留到了现在。
已确定的月海有22个,此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。公认的22个绝大多数分布在月球正面。背面有3个,4个在边缘地区。在正面的月海面积略大于50%,其中最大的“风暴洋” 面积约五百万平方公里,差不多九个法国的面积总和。 大多数月海大致呈圆形,椭圆形,且四周多为一些山脉封闭住,但也有一些海是连成一片的。除了“海”以外,还有五个地形与之类似的“湖”——梦湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖,但有的湖比海还大,比如梦湖面积7万平方千米,比汽海等还大得多。 月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”,都分布在正面。湾有五个:露湾、暑湾、中央湾、虹湾、眉月湾;沼有腐沼、疫沼、梦沼三个,其实沼和湾没什么区别。
月海的地势一般较低,类似地球上的盆地,月海比月球平均水准面低1-2千米,个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。月面的返照率(一种量度反射太阳光本领的物理量)也比较低,因而看起来现得较黑。
月陆和山脉
月面上高出月海的地区称为月陆,它一般比月海水准面高2-3千米,由于它返照率高,因而看来比较明亮。在月球正面,月陆的面积大致与月海相等但在月球背面,月陆的面积要比月海大得多。从同位素测定知道月陆比月海古老得多,是月球上最古老的地形特征。
在月球上,除了犬牙交差的众多环形山外,也存在着一些与地球上相似的山脉。月球上的山脉常借用地球上的山脉名,如阿尔卑斯山脉,高加索山脉等等,其中最长的山脉为亚平宁山脉,绵延1000千米,但高度不过比月海水准面高三、四千米。山脉上也有些峻岭山峰,过去对它们的高度估计偏高。现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南极附近)也不过9000米和8000米。
月面上6000米以上的山峰有6个,5000-6000米20个,4000-5000米则有80个,1000米以 上的有200个。
月球上的山脉有一普遍特征:两边的坡度很不对称,向海的一边坡度甚大,有时 为断崖状,另一侧则相当平缓。
除了山脉和山群外,月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座突出在 月海中,这种峭壁也称“月堑”。
月面辐射纹
月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美 丽的“辐射纹”,这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带,它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。 辐射文长度和亮度不一,最引人注目的是第谷环形山的辐射纹,最长的一条长1800千米,满月时尤为壮观。其次,哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射 纹。据统计,具有辐射纹的环形山有50个。
形成辐射纹的原因至今未有定论。实质上,它与环形山的形成理论密切联系。现 在许多人都倾向于陨星撞击说,认为在没有大气和引力很小的月球上,陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。而另外一些科学家认为不能排除火山的作用,火山爆发时的喷 射也有可能形成四处飞散的辐射形状。
月谷(月隙)
地球上有着许多著名的裂谷,如东非大裂谷。月面上也有这种 构造----那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷,它们有的绵延几百到上千千米,宽度从几千米到几十千米不等。 那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区,而那些较窄、较小的月谷(有时又称为月溪)则到处都有。最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海 的阿尔卑斯大月谷,它把月面上的阿尔卑斯山拦腰截断,很是壮观。从太空拍得的照片估计,它长达130千米,宽10-12千米。
月球周期
名称 Value (d) 定义
恒星月 27.321 661 相对于背景恒星
朔望月 29.530 588 相对于太阳(月相)
分点月 27.321 582 相对于春分点
近点月 27.554 550 相对于近地点
交点月 27.212 220 相对于升交点
Ⅵ 月球的地质构造(要简单的)大概
环形山这个名字是伽利略起的。是月面的显着特征,几乎布满了整个月面。 最大的回环形山是南答极附近的贝利环形山,直径295千米,比海南岛还大一点。小的环形山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的 7%-10%。 有个日本学者1969年提出一个环形山分类法,分为克拉维型(古老的环形山,一般都面目全非,有的环山中有山)哥白尼型(年轻的环形山,常有“辐射纹”,内壁一般带有同心圆状的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德型(环壁较低,可能从哥白尼型演变而来 )碗型和酒窝型(小型环形山,有的直径不到3米)。 环形山的形成现有两种说法:“撞击说”与“火山说”。 “撞击说”是指月球因被其他行星撞击而有现在人类所看到的环形山。 “火山说”是指月球上本有许多火山,最后火山爆发而形成了环形山。 但是,现在的科学家主张的是“撞击说”。
Ⅶ 月球到底是什么地质构成
月岩中含有地壳中的全部物质元素,约有60种矿藏,地球上常见的元素,在月球上都可以回找到;在月答球岩土中,具有丰富的氧、铁、镁、钙、硅、钛、钠、钾、锰等物质,月球表面平均有10厘米厚的沙土,初步估计共含有80000亿吨铁。有研究认为,如果不把碳氢化合物计算在内,月球上的物质能为人类制造出90%的所需物品,因此,月球上特有的矿产资源将是对地球资源的重要补充和储备。
另外,月球上还蕴藏有丰富的能源。目前的人类探月研究发现,月球表面覆盖着一层岩屑、粉尘、角砾岩和冲击玻璃组成的细小颗粒状物质。这层月壤中富含由太阳风粒子积累所形成的气体,如氢、氦、氖、氮等气体,这些气体在加热到摄氏700度时,就可以全部施放出来。尤其是月球上的氦-3,是地球上所没有的核聚变反应的高效燃料,据估计,在月壤中的资源总量可以达到100万~500万吨。
根据测算,如果每年从月球上开采1500吨氦-3,就能满足世界范围内能源的需要;同时,利用氦-3进行热核反应,产生的放射性最低,具有经济安全两大优点。另据计算,从月球中每提炼出一吨氦-3,还可以获得6300吨氢气、700吨氮气和1600吨含碳气体。
Ⅷ 月球的地质构造 月球的地质构造
月球也称太阴。是地球唯一的天然卫星。月球是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里,除水星和金星外,其他行星都有天然卫星。月球的年龄大约有46亿年。月球有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里,是地球的3/11,太阳的1/400。月球的体积只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。
月球表面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时,以为发暗的地区都有海水覆盖,因此把它们称为“海 ”。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉,那里层峦叠嶂,山脉纵横,到处都是星罗棋布的环形山。位于南极附近的贝利环形山直径295公里,可以把整个海南岛装进去。最深的山是牛顿环形山,深达8788米。除了环形山,月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现,别有一番风光。
月球的正面永远都是向着地球,其原因是潮汐长期作用的结果。另外一面,除了在月面边沿附近的区域因天秤动而中间可见以外,月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代,月球的背面一直是个未知的世界。月球背面的一大特色是几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当人造探测器运行至月球背面时,它将无法与地球直接通讯。
月球约一个农历月绕地球运行一周,而每小时相对背景星空移动半度,即与月面的视直径相若。与其他卫星不同,月球的轨道平面较接近黄道面,而不是在地球的赤道面附近。
相对于背景星空,月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月;而新月与下一个新月(或两个相同月相之间)所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间,本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。
因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的,地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期,地球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢,这个过程称为潮汐锁定。亦因此,部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量,其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢,一天的长度每年变长15微秒。
月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道,所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形,当月球处于近日点时,它的自转速度便追不上公转速度,因此我们可见月面东部达东经98度的地区,相反,当月处于远日点时,自转速度比公转速度快,因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为经天秤动。
严格来说,地球与月球围绕共同质心运转,共同质心距地心4700千米(即地球半径的2/3处)。由于共同质心在地球表面以下,地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看,地球和月球均以迎时针方向自转;而且月球也是以迎时针绕地运行;甚至地球也是以迎时针绕日公转的。
很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。其实,轨道倾角是相对于中心天体(即地球)而言的,而自转轴倾角则相对于卫星。
月球的轨道平面(白道面)与黄道面(地球的公转轨道平面)保持着5.145 396°的夹角,而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非完美球形,而是在赤道较为隆起,因此白道面在不断进动(即与黄道的交点在顺时针转动),每6793.5天(18.5966年)完成一周。期间,白道面相对于地球赤道面(地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面)的夹角会由28.60°(即23.45°+ 5.15°) 至18.30°(即23.45°- 5.15°)之间变化。同样地,月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°(即5.15° + 1.54°)及3.60°(即5.15° - 1.54°)。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角,使它出现±0.002 56°的摆动,称为章动。
白道面与黄道面的两个交点称为月交点--其中升交点(北点)指月球通过该点往黄道面以北;降交点(南点)则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时,便会发生日食;而当满月刚好在月交点上时,便会发生月食。
月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少,而环形山则较多。地形凹凸不平,起伏悬殊最长和最短的月球半径都位于背面,有的地方比月球平均半径长4公里,有的地方则短5公里(如范德格拉夫洼地)。背面未发现“质量瘤”。背面的月壳比正面厚,最厚处达150公里,而正面月壳厚度只有60公里左右。
月球本身并不发光,只反射太阳光。月球亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。平均亮度为太阳亮度的1/465000,亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为 -12.7等(见)。它给大地的照度平均为0.22勒克斯,相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体,它的平均反照率只有7%,其余93%均被月球吸收。月海的反照率更低,约为 6%。月面高地和环形山的反照率为17%,看上去山地比月海明亮。月球的亮度随而变化,下表[]以满月亮度为100,列出不同月龄时的亮度值。从中可以看出,满月时的亮度比上下弦要大十多倍。
由于月球上没有大气,再加上月面物质的热容量和导热率又很低,因而月球表面昼夜的温差很大。白天,在阳光垂直照射的地方温度高达+127℃;夜晚,温度可降低到-183℃。这些数值,只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度,这种测量表明,月面土壤中较深处的温度很少变化,这正是由于月面物质导热率低造成的。
从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60~65公里。月壳下面到1,000公里深度是月幔,占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约1,000℃,很可能是熔融的,据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。
月球运动
月球是距离地球最近的天体,它与地球的平均距离约为384401千米。它的平均直径约为3476千米,比地球直径的1/4稍大些。月球的表面积有3800万平方千米,还不如我们亚洲的面积大。月球的质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。
月球的轨道运动
月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道,也不平行于黄道面,而且空间位置不断变化。周期173日。月球轨道(白道)对地球轨道(黄道)的平均倾角为5°09′。
月球的自转
月球在绕地球公转的同时进行自转,周期27.32166日,正好是一个恒星月,所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”,几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象,它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因:
1、在椭圆轨道的不同部分,自转速度与公转角速度不匹配。
2、白道与赤道的交角。
[天秤动
由于月球轨道为椭圆形,当月球处于近日点时,它的自转速度便追不上公转速度,因此我们可见月面东部达东经98度的地区,相反,当月处于远日点时,自转速度比公转速度快,因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为天秤动。又由于月球轨道倾斜于地球赤道,因此月球在星空中移动时,极区会作约7度的晃动,这种现象称为天秤动。再者,由于月球距离地球只有60地球半径之遥,若观测者从月出观测至月落,观测点便有了一个地球直径的位移,可多见月面经度1度的地区。这种现象称为天秤动。
[编辑本段]月食
月食是一种特殊的天文现象,指当月球运行至地球的阴影部分时,太阳,月球,地球,行成一条直线,太阳光被月球遮住,所以每当农历15日前后可能就会出现月食。
也就是说,此时的太阳、地球、月球恰好 (或几乎) 在同一条直线,因此从太阳照射到月球的光线,会被地球所掩盖。
以地球而言,当月食发生的时候,太阳和月球的方向会相差 180 度,所以月食必定发生在“望”(即农历15日前后)。要注意的是,由于太阳和月球在天空的轨道 (称为黄道和白道) 并不在同一个平面上,而是有约 5 度的交角,所以只有太阳和月球分别位于黄道和白道的两个交点附近,才有机会连成一条直线,产生月食。
月食分类
月食可分为月偏食、月全食及半影月食三种。当月球只有部分进入地球的本影时,就会出现月偏食;而当整个月球进入地球的本影之时,就会出现月全食。至于半影月食,是指月球只是掠过地球的半影区,造成月面亮度极轻微的减弱,很难用肉眼看出差别,因此不为人们所注意。
地球的直径大约是月球的4倍,在月球轨道处,地球的本影的直径仍相当于月球的2.5倍。所以当地球和月亮的中心大致在同一条直线上,月亮就会完全进入地球的本影,而产生月全食。而如果月球始终只有部分为地球本影遮住时,即只有部分月亮进入地球的本影,就发生月偏食。月球上并不会出现月环食。因为,月球的体积比地球小的多。
太阳的直径比地球的直径大得多,地球的影子可以分为本影和半影。如果月球进入半影区域,太阳的光也可以被遮掩掉一些,这种现象在天文上称为半影月食。由于在半影区阳光仍十分强烈,月面的光度只是极轻微减弱,多数情况下半影月食不容易用肉眼分辨。一般情况下,由于较不易为人发现,故不称为月食,所以月食只有月全食和月偏食两种。
另外由于地球的本影比月球大得多,这也意味着在发生月全食时,月球会完全进入地球的本影区内,所以不会出现月环蚀这种现象。
每年发生月食数一般为2次,最多发生3次,有时一次也不发生。因为在一般情况下,月亮不是从地球本影的上方通过,就是在下方离去,很少穿过或部分通过地球本影,所以一般情况下就不会发生月食。
据观测资料统计,每世纪中半影月食,月偏食、月全食所发生的百分比约为36.60%,34.46%和28.94%。
月球的构造
据猜想,月球可能是空心的。月球是冰行星,在与地球擦过时被地球吸引力,有了轨道。在探测月球时,发现月球表面有一部分是重金属,那一部分的密度比地球大(所以月球只以一面对着地球),然而行星的核是重金属组成的。刚才提到月球是冰行星,在被地球吸引时,表面开裂,水倾斜而出,导致地球的“诺亚洪水”,后来月核填补了此开裂,月球从此无核。再有,月球的平均密度比地球小,说明月球内部有大量空气存在。但这一理论有待深入考察。
[编辑本段]月球地形
环形山
环形山这个名字是伽利略起的。是月面的显着特征,几乎布满了整个月面。 最大的环形山是南极附近的贝利环形山,直径295千米,比海南岛还大一点。小的环形山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的 7-10%。
有个日本学者1969年提出一个环形山分类法,分为克拉维型(古老的环形山,一般都面目全非,有的还山中有山)哥白尼型(年轻的环形山,常有“辐射纹”,内壁一般带有同心圆状的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(环壁较低,可能从哥白尼型演变而来 )碗型和酒窝型(小型环形山,有的直径不到一米)。
月海
在地球上的人类用肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上的原因,这个名不副实的名称保留下来。
已确定的月海有22个,此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。公认的22个绝大多数分布在月球正面。背面有3个,4个在边缘地区。在正面的月海面积略大于50%,其中最大的“风暴洋” 面积约五百万平方公里,差不多九个法国的面积总和。 大多数月海大致呈圆形,椭圆形,且四周多为一些山脉封闭住,但也有一些海是连成一片的。除了“海”以外,还有五个地形与之类似的“湖”——梦湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖,但有的湖比海还大,比如梦湖面积7万平方千米,比汽海等还大得多。 月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”,都分布在正面。湾有五个:露湾、暑湾、中央湾、虹湾、眉月湾;沼有腐沼、疫沼、梦沼三个,其实沼和湾没什么区别。
月海的地势一般较低,类似地球上的盆地,月海比月球平均水准面低1-2千米,个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。月面的返照率(一种量度反射太阳光本领的物理量)也比较低,因而看起来显得较黑。
月陆和山脉
月面上高出月海的地区称为月陆,一般比月海水准面高2-3千米,由于它返照率高,因而看来比较明亮。在月球正面,月陆的面积大致与月海相等但在月球背面,月陆的面积要比月海大得多。从同位素测定知道月陆比月海古老得多,是月球上最古老的地形特征。
在月球上,除了犬牙交差的众多环形山外,也存在着一些与地球上相似的山脉。月球上的山脉常借用地球上的山脉名,如阿尔卑斯山脉,高加索山脉等等,其中最长的山脉为亚平宁山脉,绵延1000千米,但高度不过比月海水准面高三、四千米。山脉上也有些峻岭山峰,过去对它们的高度估计偏高。现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南极附近)也不过9000米和8000米。月面上6000米以上的山峰有6个,5000-6000米20个,4000-5000米则有80个,1000米以 上的有200个。月球上的山脉有一普遍特征:两边的坡度很不对称,向海的一边坡度甚大,有时为断崖状,另一侧则相当平缓。
除了山脉和山群外,月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座突出在 月海中,这种峭壁也称“月堑”。
月面辐射纹
月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美 丽的“辐射纹”,这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带,它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。 辐射文长度和亮度不一,最引人注目的是第谷环形山的辐射纹,最长的一条长1800千米,满月时尤为壮观。其次,哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射 纹。据统计,具有辐射纹的环形山有50个。
形成辐射纹的原因至今未有定论。实质上,它与环形山的形成理论密切联系。现 在许多人都倾向于陨星撞击说,认为在没有大气和引力很小的月球上,陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。而另外一些科学家认为不能排除火山的作用,火山爆发时的喷 射也有可能形成四处飞散的辐射形状。
月谷(月隙)
地球上有着许多著名的裂谷,如东非大裂谷。月面上也有这种 构造----那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷,它们有的绵延几百到上千千米,宽度从几千米到几十千米不等。 那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区,而那些较窄、较小的月谷(有时又称为月溪)则到处都有。最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海 的阿尔卑斯大月谷,它把月面上的阿尔卑斯山拦腰截断,很是壮观。从太空拍得的照片估计,它长达130千米,宽10-12千米。
Ⅸ 月球地质学的简介
月球是地球的唯一卫星,自1610年伽利略首次用望远镜观测月球以来,逐步揭示了月球正面的地回貌特征,并编制了答各种月面图,建立了月球各地质单元的相对年龄,通过反照率与反射光谱测量对月表物质成分有了粗略认识。1957~1968年,由于大气外观测技术的发展和一系列空间探测器对月球的观测,对月球的整体加深了认识,编制了月球地形图、地质图和构造图。
Ⅹ 月球的地质构造
月球地质史分期与构造特征:根据地层覆盖、侵入穿插和撞击坑的密度,将月球回的地质史答分期从老到新划分为:前雨海纪(保留最古老的月陆及古撞击坑残迹)、雨海纪(大型撞击形成大量月海)、风暴洋纪或月海纪(大面积玄武岩喷发形成月海玄武岩)、爱拉托逊纪或后月海纪(辐射纹消失的撞击坑)及哥白尼纪(最近形成的具有辐射纹的撞击坑)。月面构造主要由月陆与月海组成。月陆包括广阔的大陆区、由山链构成的边缘隆起带、内陆边缘盆地(类月海)和大环形构造(亚类月海);月海包括巨型月海盆地、月海盆地边缘带和小月海盆地。月陆内有多条近南北向的隆起带;巨大的环形盆地有明显的放射状断裂体系。月球上的褶皱变形主要是月海盆地内的堤形隆起所形成。