月亮自西向東的自轉(zhuǎn),所以月亮也是從東方升起來(lái)的,西方落下去的。月亮每次升起的方向并不是正東方,月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道叫黃道,黃道和赤道是有夾角的,所以一般夏季時(shí)候,月亮是從升東偏南方向升起來(lái)的,冬季時(shí)候月亮是東偏北的方向升起來(lái)的,只有春秋季是正東方升起來(lái)的。月亮圍繞地球是自東向西的公轉(zhuǎn),與自轉(zhuǎn)的方向是相反的,導(dǎo)致了月亮每天升起來(lái)的時(shí)間和落下去時(shí)間都是不相同。
月球是太陽(yáng)系中體積第五大的衛(wèi)星,其平均半徑約為1737.10千米,相當(dāng)于地球半徑的0.273倍。月球的表面布滿了可能由小天體撞擊形成的撞擊坑。月球與地球的平均距離約38.44萬(wàn)千米,大約是地球直徑的30倍。
分裂說(shuō)
這是最早解釋月球起源的一種假設(shè)。早在1898年,著名生物學(xué)家達(dá)爾文的兒子喬治·達(dá)爾文就在《太陽(yáng)系中的潮汐和類(lèi)似效應(yīng)》一文中指出,月球本來(lái)是地球的一部分,后來(lái)由于地球轉(zhuǎn)速太快,把地球上一部分物質(zhì)拋了出去,這些物質(zhì)脫離地球后形成了月球,而遺留在地球上的大坑,就是太平洋。
這一觀點(diǎn)很快就受到了一些人的反對(duì)。他們認(rèn)為,以地球的自轉(zhuǎn)速度是無(wú)法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說(shuō),如果月球是地球拋出去的,那么二者的物質(zhì)成分就應(yīng)該是一致的??墒峭ㄟ^(guò)對(duì)“阿波羅12號(hào)”飛船從月球上帶回來(lái)的巖石樣本進(jìn)行化驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)二者相差非常遠(yuǎn)。
月球表面巖石的年齡極其古老,全月球表面巖石的年齡介于30億~42億年之間,地球表面最古老的巖石年齡,只限于個(gè)別地區(qū)出露的38億年的古老變質(zhì)巖,而太平洋洋底巖石的年齡極其年輕,完全與“分裂說(shuō)”的理論相違背。
俘獲說(shuō)
這一假設(shè)認(rèn)為,月球本來(lái)只是太陽(yáng)系中的一顆月球大小的小行星,有一次,因?yàn)檫\(yùn)行到地球附近,被地球的引力所俘獲,從此再也沒(méi)有離開(kāi)過(guò)地球。還有一種接近俘獲說(shuō)的觀點(diǎn)認(rèn)為,地球不斷把進(jìn)入自己軌道的物質(zhì)吸積到一起,久而久之,吸積的東西越來(lái)越多,最終形成了月球。但也有人指出,像月球這樣大的星球,地球恐怕沒(méi)有那么大的力量能將它俘獲。
同源說(shuō)
這一假設(shè)認(rèn)為,地球和月球都是太陽(yáng)系中彌漫的星云物質(zhì),幾乎在同一個(gè)太陽(yáng)星云的區(qū)域經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)和吸積,同時(shí)形成大小不同的天體。在吸積過(guò)程中,地球比月球相應(yīng)要快一點(diǎn),成為“哥哥”。這一假設(shè)也受到了客觀事實(shí)的挑戰(zhàn)。通過(guò)對(duì)“阿波羅”飛船從月球上帶回來(lái)的巖石樣本進(jìn)行化驗(yàn)分析,地球和月球的平均化學(xué)成分差別很大,人們發(fā)現(xiàn)月球的巖石也要比地球的巖石古老得多。
碰撞說(shuō)
這一假設(shè)認(rèn)為,太陽(yáng)系演化早期,在太陽(yáng)系空間曾形成大量的“星子”,先形成了一個(gè)相當(dāng)于地球質(zhì)量0.14倍的天體星子,星子通過(guò)互相碰撞、吸積而長(zhǎng)合并形成一個(gè)原始地球。這兩個(gè)天體在各自演化過(guò)程中,分別形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽構(gòu)成的幔和殼。由于這兩個(gè)天體相距不遠(yuǎn),因此相遇的機(jī)會(huì)就很大。
一次偶然的機(jī)會(huì),那個(gè)小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),使地球的自轉(zhuǎn)軸傾斜,而且還使那個(gè)小的天體被撞擊破裂,硅酸鹽殼和幔受熱蒸發(fā),膨脹的氣體以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質(zhì),主要由碰撞體的幔組成。
受到巨大撞擊的地球,絕大部分也是地幔和地殼物質(zhì)受熱蒸發(fā),膨脹的氣體以極大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。在撞擊體破裂時(shí)與幔分離的金屬核,因受膨脹飛離的氣體所阻而減速,大約在4小時(shí)內(nèi)被吸積到地球上。
飛離地球的氣體和塵埃,并沒(méi)有完全脫離地球的引力控制,通過(guò)相互吸積而結(jié)合起來(lái),形成幾乎熔融的月球,或者是先形成一個(gè)環(huán),在逐漸吸積形成一個(gè)部分熔融的大月球。這個(gè)版本被普遍認(rèn)可。
這個(gè)模型清晰地解釋了,月球的平均成分與地球的平均成分相比較,月球相對(duì)貧鐵、貧揮發(fā)分,月球的密度比地球低。具有地球和月球“基因”對(duì)比特征的某些元素的同位素組成,如氧、鉻、鈦、鐵、鎢、硅等的同位素組成,月球與地球的測(cè)定值在誤差范圍內(nèi)相一致,表明月球是地球的“女兒”。
45億年來(lái),地球一直攜帶著自己的女兒在身邊,而月球也一直伴隨著自己的母親,共同經(jīng)歷了45億年漫長(zhǎng)而荒古的年代。
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