月球面积月球面积有多大?体积有多
【汉语拼音】yueqiu
【中文词条】月球
【外文词条】Moon
【作者】阎林山
俗称月亮﹐也称太阴。地球的唯一的天然卫星﹐离地球最近的天体。在天文学中﹐月球常以符号表示。
距离﹑大小和质量 月球距离地球平均为384﹐401±1公里。这段距离约为地球赤道周长的 10倍。月球轨道呈椭圆形﹐近地点平均距离为363﹐300公里﹐远地点平均距离为405﹐500公里。 月球平均赤道地平视差(即在平均距离处从月球看地球赤道半径所张开的角度)为57260。而从地球看月球的赤道半径张角平均值是15326﹐由此可算出月球直径为3﹐476公里﹐约为地球直径的3/11。 月球表面面积大约是地球表面面...全部
【汉语拼音】yueqiu
【中文词条】月球
【外文词条】Moon
【作者】阎林山
俗称月亮﹐也称太阴。地球的唯一的天然卫星﹐离地球最近的天体。在天文学中﹐月球常以符号表示。
距离﹑大小和质量 月球距离地球平均为384﹐401±1公里。这段距离约为地球赤道周长的 10倍。月球轨道呈椭圆形﹐近地点平均距离为363﹐300公里﹐远地点平均距离为405﹐500公里。
月球平均赤道地平视差(即在平均距离处从月球看地球赤道半径所张开的角度)为57260。而从地球看月球的赤道半径张角平均值是15326﹐由此可算出月球直径为3﹐476公里﹐约为地球直径的3/11。
月球表面面积大约是地球表面面积的1/14﹐比亚洲面积稍小。月球的体积只相当于地球体积的1/49。月球质量约等于地球质量的1/81。3。月球物质的平均密度为 3。34克/厘米﹐只相当于地球密度的3/5。
月面上自由落体的重力加速度为1。62米/秒﹐为地球上表面重力加速度的1/6。月球上的逃逸速度约为2。4公里/秒﹐为地球上的逃逸速度的1/5左右。
公转轨道 月球和地球是一对伴侣﹐组成地月系﹐共同围绕著公共质心运转不息﹐地月系质心离地心约4﹐671公里﹐因此﹐环绕质心与环绕地心的椭圆轨道相差不大。
月球在环绕地球作椭圆运动的同时﹐也伴随地球围绕太阳公转﹐每年一周。月球不但处于地球引力作用下﹐同时也受到来自太阳引力的影响﹐所以具有十分复杂的轨道运动。其中主要的轨道变化有﹕
偏心率变化 月球轨道偏心率变化在1/15到1/23的范围内﹐偏心率的平均值为0。
0549﹐接近1/18。
轨道倾角变化 月球轨道(白道)对地球轨道(黄道)的倾角变化在4°57～5°19之间﹐平均值为5°09。
拱线运动 月球围绕地球的椭圆轨道﹐在它自己的平面上也不是固定的﹐其椭圆的拱线(近地点和远地点的连线)沿月球公转方向向前移动﹐每8。
85年移动一周。中国早在汉代﹐贾逵就提出月球视运动的最疾点每九年运动一周﹐这实际上正是拱线运动的结果。
交点西退 白道与黄道的交线﹐其空间位置并不固定﹐而是不断地向西运动﹐每18。
6年运行一周。这一现象早在东汉末年就为刘洪发现﹐并用于月蚀预报计算中。
中心差 由于月球轨道是椭圆而不是圆形﹐月球公转速度并不均匀。月球运动同均匀的圆周运动比较﹐时而超前﹐时而落后﹐其半振幅为6°。
29﹐周期为27。55455日。
太阳和某些大行星的摄动﹐使月球的运动变得十分复杂﹐它有上万项的运动差。为了研究月球的复杂运动﹐许多科学家如拉普拉斯﹑汉森﹑德洛内﹑希尔﹑E。
W。布朗等人贡献了他们毕生的精力。尽管许多项都可略而不计﹐可是为了编制《月球运动表》还需保留二千项左右。大型电子计算机的使用﹐大大减轻了编制《月球运动表》中繁重的计算工作(见月球运动理论)。
月球绕地球转动的周期因选用基点不同有以下几种﹕朔望月﹕月球盈亏的周期﹐以太阳为基准﹐平均可达29。
53059日。这个周期很久以前就是中国古代历法的基础。恒星月﹕以恒星位置为基准的周期﹐也就是月球绕地球转一周﹐平均为27。32166日。中国早在西汉的《淮南子》一书中就已得出恒星月周期为27。
32185日﹐达到了很高的精度。交点月﹕以黄道和白道的交点为基准﹐周期为27。21222日。南北朝时代祖冲之推得的交点月周期与近代数值相当接近。近点月﹕月球运行从近地点再至近地点﹐周期为27。
55455日﹐中国东汉时代贾逵发现存在这种周期﹐并由刘洪首次测定它的长度为27。55476日﹐与今测值相差无几。分点月﹕以春分点为基准﹐周期为27。32158日。
自转和形状 自古以来人们就知道﹐月球总以相同的一面向著地球。
这是由于月球自转周期恰好和月球绕地球转动的周期相等造成的﹐而这两个周期相同则是潮汐长期作用的结果。
月球赤道面同它的轨道面有6°41的倾角。因为这一倾角的存在和月球绕转速度的不均匀等原因﹐在月球运动过程中﹐地面上某一点的观测者多少还能看出月面边沿有前后的摆动。
这种摆动称为月球天平动。天平动可分为﹕
几何天平动 或称视天平动。视天平动又可分为﹕经天平动﹑纬天平动和周日天平动﹐见月球光学天平动。
物理天平动 月球由于三条主惯性轴长度不等﹐在地球引力作用下﹐发生对平均位置的偏移。
与几何天平动不同﹐它是真实的摆动。物理天平动比几何天平动小得多(见月球物理天平动)。由于这两种天平动﹐从地面观测﹐不止看到月球的半面﹐而且能看到月球的59％﹐其余41％则不能直接看到。
月球形状是南北极稍扁﹑赤道稍许隆起的扁球。
它的平均极半径比赤道半径短500米。南北极区也不对称﹐北极区隆起﹐南极区洼陷约400米。但在一般计算中仍可把月球当作三轴椭圆体看待。物理天平动的研究有助于解决月球形状问题。通过天平动研究还表明﹐月球重心和几何中心并不重合﹐重心偏向地球2公里。
这一结论已为“阿波罗号”登月获得的资料所证实。
月面特徵 月面上山岭起伏﹐峰峦密布。此外﹐还有洋﹑海﹑湾﹑湖等各种特徵名称。其实﹐月面上并没有水。只是早年观测者凭藉想像﹐借用地球上的名称而已﹐最多不过有某些形态上的相似罢了。
环形山或称月坑 月面上的最明显的特徵。环形山(crater)﹐希腊文的意思是“碗”﹐所以通常指碗状凹坑结构。其中大的直径可超过100公里﹐小的不过是些凹坑。
直径大于1公里的环形山总数33﹐000多个﹐占月球表面积的 7～10％。环形山大多以著名天文学家或其他学者的名字命名﹐月球背面有4座环形山﹐分别以中国古代天文学家石申﹑张衡﹑祖冲之(见祖冲之父子)﹑郭守敬命名。
月面最大的几个环形山是﹕南极附近的贝利环形山﹐直径295公里﹔克拉维环形山﹐直径233公里﹔牛顿环形山﹐直径230公里。许多环形山的中心区有中央峰或中央峰群﹐高达2。5公里。
月海 肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑﹐它们是广阔的平原。
在月球正面﹐月海面积约占整个半球表面的一半。已知月海共22个(包括背面)﹐其中最大的是风暴洋﹐面积约500万平方公里。雨海面积约90万平方公里。月面中央的静海面积约26万平方公里。此外﹐较大的还有澄海﹑丰富海﹑危海﹑云海等。
月海大多具有圆形封闭的特点﹐四周是山脉。有些月海伸向陆地称为湾﹐小的月海则称为湖。
月陆﹑山脉和峭壁 月陆是月面上高出月海的地区﹐一般高出2～3公里。月陆主要由浅色的斜长岩组成﹐其反照率较高。
月球正面的月陆与月海面积大致相等﹐而背面则月陆面积大些。月陆形成的年代经同位素年龄测定为46亿年﹐比月海要早。月球上也存在一些山脉﹐大多以地球上的山名命名﹐如亚平宁山脉﹑高加索山脉﹑阿尔卑斯山脉等。
最长的山脉长达1﹐000公里﹐往往高出月海3～4公里。最高的山峰在月球南极附近﹐高达9﹐000米﹐比地球上最高的珠穆朗玛峰还高。除山脉外﹐还有长达数百公里的峭壁﹐最长的是阿尔泰峭壁。
月面辐射纹 典型的有第谷环形山和哥白尼环形山周围的辐射纹。
第谷环形山有辐射纹12条﹐从环形山周围呈放射状向外延伸﹐最长的达1﹐800公里﹐满月时看得最清楚。其成因尚无定论﹕有人说是火山爆发形成的﹔也有人认为是陨石轰击月面造成的。
物理特性 长期天文观测与登月的直接考察证实﹐月球周围没有明显的磁场。
月球磁场强度不及地球磁场的1/1000。月球上更没有像地球和木星那样的辐射带。月球上不存在任何形态的水﹐完全没有大气﹐几乎接近真空状态。通过月球火箭探测查明﹕月球正面有称为“重力瘤”或“质量瘤”的重力异常区﹐达12处之多﹔月球表面大部分地区为一层厚度不等的月尘和岩屑所覆盖。
月面物质的导热率极低﹐约为6×10卡/(厘米·秒·度)。月球没有像地球大气那样的保护层﹐月面直接受到流星体的猛烈冲击﹐因此在一定程度上会影响到月岩的化学成分﹑岩屑大小﹑玻璃含量以及再结晶的程度。
月球早期广泛发生火山爆发﹐喷出大量熔浆﹐从而形成月面上广阔的熔岩平原。
月球本身并不发光﹐只反射太阳光。它的亮度随日﹑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﹐亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为 -12。7等(见星等)。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。月球的亮人?A HREF=" p~id= ml">月龄而变化﹐下表
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﹐而且所用的射电波的波长愈长﹐愈能探测到月面土壤中较深处的温度。
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﹐它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﹐大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成的。
月球背面 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。
(见彩图
参考书目
中国科学院贵阳地球化学研究所编﹕《月质学研究进展》﹐科学出版社﹐北京﹐1977。
弗拉马里翁著﹐李珩译﹕《大众天文学》﹐第一分册﹐科学出版社﹐北京﹐1965。
(C。Flammarion﹐Astronomie Populaire﹐Flammarion Cie﹐Paris﹐1955。)
古在由秀﹕《月》﹐岩波书店﹐京﹐1968。收起
