地球的守护神

第九节　地球的守护神——月亮

地球八大板块示意图

月球俗称月亮，也称太阴，在太阳系中是地球唯一的天然卫星。月球的年龄大约为46亿年。在中国古代神话中，关于月亮的故事数不胜数，流传最广的当数嫦娥奔月了。相传，远古时，天上出现了十个太阳，直烤得大地冒烟，海水枯干，老百姓眼看无法生活。这件事惊动了后羿，他登上昆仑山顶，运足神力，拉开神弓，一气射下九个太阳，只留下了一个。后羿立下盖世功劳，受到百姓的尊敬和爱戴，不少志士慕名前来投师学艺。奸诈刁钻、心术不正的逢蒙也混了进来。不久，后羿娶了美丽善良的妻子嫦娥。夫妻俩郎才女貌，恩爱无比。一天，后羿到昆仑山访友求道，巧遇由此经过的王母娘娘，便向王母求得一包不死药。据说，服下此药，即能升天成仙。后羿将不死药交给嫦娥珍藏。嫦娥将药藏进梳妆台的百宝匣里，不料被逢蒙看到了。三天后，后羿率众徒外出狩猎，心怀鬼胎的逢蒙假装生病，留了下来。待后羿率众人走后不久，逢蒙手持宝剑闯入内宅后院，威逼嫦娥交出不死药。危急之时，嫦娥当机立断，打开百宝匣，将不死药一口吞了下去。嫦娥吞下药，身子立时飘离地面，向天上飞去。由于牵挂丈夫，嫦娥便飞落到离人间最近的月亮上成了仙。

传说月亮上有着嫦娥居住的广寒宫。

另外还有吴刚折桂等神话传说，这些传说故事都表达了人们对月亮的美好向往。

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关于月球的起源的解释，大致可分为三大派。有些科学家认为，月球是46亿年前，与地球一样是宇宙的气体和尘埃形成的；另一些人则认为，月球是地球的孩子，是从地球分裂出去的。然而，已有的数据显示，月球和地球的组成成分大不相同。还有部分人则认为，月球是在很多年以前，因偶然而被吸入地心引力范围，意外地加入了地球的轨道。但也有人引用天体力学来反对这种说法。关于月球起源的学说主要有分裂说、俘获说、同源说和大碰撞说四种。四种学说各有根据，但目前尚无定论，有待进一步深入证明。

西王母

由于月球上没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率很低，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，温度可低至-183℃。

根据已有的数据来看，月球结构分为壳、幔、核三层。最外层的月壳平均厚度为60～65千米。月壳下到1000千米深度是月幔，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℃，其状态有可能是处于熔融状态的。月球直径约3476千米，是地球的3/11，体积只有地球的1/49，质量约为7350亿吨，相当于地球质量的1/81，月面的重力约为地球重力的1/6。

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，其空间位置是不断变化的，周期为173日。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。

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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°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°的地区。这种现象称为经天秤动。

月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的。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）。当新月刚好处于月交点上时，便会发生日食；而当满月刚好在月交点上时，便会发生月食。

月球本身并不发光，只反射太阳光,其亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化，它的平均亮度为太阳亮度的1/465000。月面的反光效果不是太好，它的平均反照率只有7%，其余93%均被月球吸收。在满月时，月球的亮度比上、下弦要大10多倍。

(左图)月球

(右图)月球结构示意图

月球的正面永远向着地球，而月球背面绝大部分从地球上看不见。在没有探测器的时候，月球的背面对人类来说一直是个未知的世界。

月球背面的结构和正面差异较大。背面的月壳比正面的厚，最厚处可达150千米，而正面月壳厚度只有60千米左右。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月球背面。在月球背面未发现“质量瘤”。

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。当探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。

月球的表面被巨大的玄武熔岩（火山熔岩）层所覆盖。月球上的区域有阴暗和明亮之分。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区是被海水覆盖，于是就将这片地区称为“海”。当然这是错误的，这些阴暗区其实是由玄武熔岩构成的平原地带。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分则被认为是山脉，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295千米，可以把整个海南岛装进去。最深的环形山是牛顿环形山，深达8788米。除了环形山，月面上也有普通的山脉。高山和深谷迭现，别有一番风光。

在太空中看见的地球和月球

除了玄武熔岩构造，月球的阴暗区，还存在其他火山特征。最突出的，有蜿蜒的月面沟纹、黑色的沉积物、火山圆顶和火山锥。不过，这些特征只是月球表面火山痕迹的一小部分，并不是太显著。

与地球火山相比，月球火山可谓老态龙钟。大部分月球火山的年龄在30亿～40亿年之间；典型的阴暗区平原，年龄为35亿年；最年轻的月球火山也有1亿年的历史。然而，月球却没有出现任何新近的火山和地质活动迹象，因此，天文学家称月球是“熄灭了”的星球。

(上图)月球表面因化学成分不同而造成的斑斓色彩

(下图)月球表面，其上覆盖着巨大的玄武熔岩，高山与深谷叠相交错。

月球上没有溶解的水，其阴暗区完全是干涸的。而水在地球熔岩中是最常见的气体，是激起地球火山强烈喷发的重要因素之一。因此，科学家认为缺乏水分，也对月球火山活动产生了巨大影响。具体地说，没有水，月球火山的喷发就不会那么强烈，熔岩或许仅仅是平静流畅地涌出地面。

那么，月球上是否也存在着磁场呢？早期的月球专家表示，月球的磁场很弱或根本没有磁场，而月岩的样品则显示它们被很强的磁场磁化了。这说明月球曾经有过磁场，对此科学家却无法解释这些强磁场的来源。为什么月球上原有的磁场会神秘地消失？为了解决这个谜，美国科学家用了长达三十年的时间。

地球的磁场起源于地球内部的地核，而地核又分为内核和外核，内核是固态的，外核是液态的。它的黏滞系数很小，能够迅速流动，产生感应电流，从而产生磁场。也就是说，所有的行星其磁场都是通过感应电流作用才产生的。但是，对月球表面岩石的分析结果告诉人们，月球不存在可以产生感应电流作用的内核。相反，所有的证据显示，月球的表面是一个已经溶解的外壳，是由流动的熔岩流体形成的“海”。那么，磁场到底是从哪里产生的呢？经过实验，美国科学家终于得出了结论。体轻且流动的岩石，形成了熔岩的“海洋”，当它们在从下面漂向月球表面的时候，残留下了大量的类似钍和铀一样的重放射性元素。这些元素在崩溃时放出大量的热，这些热量加热了月球的内核。被加热的物质与月球的表面形成对流，从而产生了感应电流作用。此时，月球的磁场也就产生了。但是，当放射性元素崩溃超越一定时间时，对流现象中止，于是感应电流作用也随之消失。正是这样，才最终导致月球磁场消失了。

月球上的火山坑

月球上除了曾有过磁场外，还含有丰富的矿藏。据介绍，它上面的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。这些金属矿产资源，将为人类社会的可持续发展作出贡献。

月色美丽的夜空

划过夜空的彗星