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月亮女神——塞勒涅陪伴我们度过了无数个夜晚,虽然有时它也会和我们玩捉迷藏,月亮一直是诗人魂牵梦萦的对象相关作品里有来自于灵魂的唱诵,更有浪漫的奏鸣曲,不过也有人指责月亮会让人变得疯疯癫癫,又或者像传说中所记载的那样,让狼人显现原形,迈克尔杰克逊的音乐短片《站立》中也有狼人变身的画面,据说龙居住在月亮上,也有人说它代表着经典的女神形象如前面提到过的塞勒涅,当她的哥哥太阳神赫利俄斯结束了一天的使命时,她便开始了自己的夜间之旅。
图解:月亮女神——塞勒涅
关于月亮及其相关的巨大巧合,科学界有着许多惊奇的发现
正如诺贝尔物理学奖得主诗人理查德·费曼所说——科学并不会掠夺世界上的美,相反它会为这份美丽作出贡献。
对月球岩石的研究表明月球形成于约45亿年前,是一颗名为忒伊亚的行星从地球之间的一次巨大撞击形成的产物,这就是所谓的大碰撞假说,也是被普遍认可的科学理论,在希腊神话中忒伊亚正是赛勒涅的母亲,不过忒伊亚究竟是什么呢?
图解:忒伊亚与地球相撞
它是一颗曾经位于地日拉格朗日点的行星,差不多跟火星一样大,但在引力的作用下,它最终偏离了轨道,并以40000 km/h的速度与地球相撞,这次撞击彻底融化了地球,也摧毁了本应该永远陪伴地球的忒伊亚,在撞击中部分熔融物者和陆地地幔被抛向太空,最后重新结合形成了卫星——月球。
图解:拉格朗日点
这个大碰撞假说的科学依据正是阿波罗任务中收集的月球岩石,月球物质有着同地球物质十分相似的同位素成分,撞击后地球上的一天只有5个小时,而月球离我们的距离只有2万千米,几乎比现在近了20倍,想象一下海洋形成后所产生的潮汐或者是满月之夜侵入地球的光,尽管如此,这一理论仍然存在一些待解决的问题。
其他假说认为地球和月球是一起形成的,或者月球是形成后被地球的引力场捕获的,但这两种可能性都不大,碰撞后的每一天,月球和我们之间的距离都在拉大,现在它已经离我们有393500千米了,这并不是因为它的存在会对我们有任何不利之处,而是地球表面海洋的摩擦使得地球的旋转速度逐渐放慢。
图解:月球的地点名称
月球渐渐远离地球的原因
正如在牛顿的第三定律中,每一个作用力都有一个相等的反作用力,地球和月球在引力的作用下拥抱在一起,当地球旋转速度时,月球便会加速旋转,当轨道上的物体加速时,加速度便会将月球向外推去,这就是月球渐渐远离地球的原因,但月球不会彻底逃离地球,当地球与月球以相同的速度自转时将达到一种平行,此后引力会将月球慢慢拉回来,让它永远陪伴在地球的身边。
举例说明:
坐在旋转木马时,由于加速度使我们有一种向外推的感觉,当旋转的速度越快,我们向外推的感觉就越强烈,这种向外推的力就是离心力。
图解:旋转木马——离心力
月球是人类迄今为止唯一踏足过的天体
月亮每天晚上都会在空中陪伴着我们,这颗天然卫星的直径约3500千米,是太阳系中体积第5大的卫星,月球的半径只有地球的1/4,就好比篮球和网球之间的悬殊个头,质量则是地球的1/81,月球最奇特的特征之一便是它自转一周的时间几乎与绕地球公转一周的时间相同,这样一来从地球上我们只能看到月球的同一面,而它的背面却总是隐藏起来保持着神秘。
此外,除了地球本身之外,月球是人类迄今为此踏足过唯一的地外天体,1969年在肯尼迪(美国)总统的批准下,阿波罗11宇宙飞船成功地在月球着陆,宇航员尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗是第一个在月球留下脚印的人。月球上的重力较弱,所以一个体重90公斤的人,在月球上的体重只有16公斤左右,当然月球并不是真的帮你减肥,你的质量还是和原来一样,只不过受重力的吸引更小了而已。
在登月任务中,宇航员收集了数据和岩石,还在月球表面安装了一些反光镜,现在这些镜子被用来反射来自地球的激光,并且通过测量激光的往返时间来精确地计算月球在每一刻与地球的距离,月球正在以每年3.8厘米的速度离地球远去。
图解:月球重力示意图
没有大气层的月球会是一种什么样的体验
月球上没有大气层,所以光无法通过漫反射让天空呈现出蓝色,在这里天空是黑色的,而太阳是白色的,在月球上从白天到晚上根本没有黄昏或者任何类似的过渡,一切都是以一种极为戏剧性的方式发生,就像一条无情的线把白昼与黑夜分隔,大气的缺乏也使得月球有着无数肉眼可见的陨石坑,在地球上向地面陨落的天体在进入大气层时会燃烧,而在月球上它们会直接坠落,与月球表面发生大规模撞击,目前记录到最大的一座陨石坑形成于2013年的一次撞击,那是一块40公斤重的岩石以9万千米每小时的惊人速度坠落,这次撞击相当于5吨三硝基甲苯也就是我们常说的TNT炸药同时爆炸。
图解:陨石坑扫描图
结语·地月系
月相的变化周期为27天,是由于地球月球系统的相对位置而产生的,尽管月球会影响我们的生活,但千万不可以拿它来预测星座,当然星座可以在交谈中打破尴尬的僵局,但缺乏科学依据,潮汐才是地球上的海域受到月球和太阳的万有引力而产生的现象。
不过月球最惊人的特征也许是它带来的日食景象,当日食发生时月球与太阳的身影几乎完全重合,这并不符合实际情况,但是由于距离合适在月球走到太阳和地球中间时,月球的大小正好和太阳看起来一样,如果月球看起来更大就会完全遮住太阳,如果它再小一点就会看起来像太阳中有一个黑色的圆圈,它们非常契合,这也使得太阳的最外层日冕能够被清晰地识别出来,说起来这真的是宇宙中的一个巧合。
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