“月”是神秘 “月”要探尋

李愛軍

月球，俗稱月亮，古時又稱太陰、玄兔。月亮，我們每天都見，或圓或缺，或暗或明。月亮跟隨地球不知多少年了，在地球上還沒有人類之前，就在天天看著地球。可是，月亮從哪里來，月亮是什么樣子，沒有月亮地球又會如何呢……

月球到底是啥模樣

月球是地球唯一的天然衛星，是太陽系中第五大衛星，是人類飛出地球、探測太空的首要目標，也是被人們研究得最徹底的天體。月球可以為人類對地球進行各種各樣的檢測和科學研究提供依據，另外，月球資源、能源的開發和利用將為地球人類的可持續發展做出巨大貢獻。

月球與地球一樣有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼平均厚度約60～65千米。月殼下面到1000千米深度是月幔，它占了月球大部分體積。月幔下面是月核，月核溫度約1000—1500攝氏度，很可能是熔融狀態的。月球表面無大氣，是超高真空狀態，10（-14）的大氣壓是實驗室不能達到的超真空度。沒有大氣必然產生兩個效果：第一，沒有聲音：第二，由于沒有熱的輻射和熱的傳導，月球朝向太陽的一面溫度高達127攝氏度，背面則是低到零下183攝氏度，環境十分惡劣。在月球上，太陽一出一落，大約相當于地球上的14天，也就是說月球的一天是我們的一個月，白天半個月，晚上半個月。

因為月球的自轉是一個月轉一圈，而它繞著地球轉一圈也是一個月，這兩個球體的周期如此一致，致使人類永遠只能見到月球的同一面，而見不到另一面。

月球表面是什么樣子呢？月面上山嶺起伏，峰巒密布，沒有水，沒有火山活動，也沒有生命，是一個平靜的世界。科學家為月球命名的月海有22個，總面積500萬平方千米。從地球上看到的月球表面，較大的月海有10個，這些月海都為月球內部噴發出來的大量熔巖所充填，形成了規模宏大的暗色熔巖平原。月球上的隕擊坑通常又稱為環形山，它是月面上最明顯的特征。環形山又稱碗狀凹坑結構，其成因主要有兩個：一是隕星撞擊的結果.二是火山活動，大多數的環形山均屬于隕星的撞擊結果。月球上大型環形山多以古代和近代天文學者的名字命名，如哥白尼、開普勒、埃拉托塞尼、托勒密、第谷等。月球表面隕擊坑的直徑大的有近百千米，小的不過10厘米，有人做過統計，直徑大于1千米的環形山總數多達33000個。由于月球表面之上缺乏大氣圈和水圈，所以月球早期的熔巖噴發和隕星撞擊形成的月球表面形態特征能夠得到長期的保存。自1969年以來，宇航員已從月球表面取回數百千克的月巖樣品，經過對這些月巖樣品的研究分析得出結論，這些月巖曾熔化過，月球表層物質主要由巖漿巖組成。據科學家最新研究成果表明，月球的年齡至少已有44.7億年。

月球的起源之謎

那么月球是如何起源的呢？對月球的起源，科學家提出4種理論。有些科學家認為，月球是和地球一起于46億年以前，從一團宇宙塵埃中生成的。另一種理論認為月球是地球的“孩子”，也許是從太平洋地區“摳”出去的。然而“阿波羅”登月探險的結果表明，地球和月球的結構成分差別很大，有一些科學家提出了另一種假說，即“俘獲說”。他們認為，月亮是偶然闖入地球引力場，而被鎖定在目前的軌道上。還有一種說法，認為月球是地球遭受碰撞后的產物。上述4種理論各有不同的依據，但仍存許多難以自圓自說的論點。正如羅賓·布列特博士所稱：“要解釋月球不存在，要比解釋月球存在更容易些。”

不管哪種起源假設，月球的誕生，無疑為地球增加了很多的新事物。下面來看看月球的作用吧。

1.月球繞地球公轉的同時，特殊引力吸引著地球上的水，同其共同運動，形成了潮汐。潮汐為地球早期水生生物走向陸地幫了很大的忙。

2.地球形成早期，晝夜溫差較大，溫度在水的沸點與凝點之間。受月球特殊影響，有了寶貴的四季，減小了溫度差，從而適宜人類居住和生物繁衍。

月球的作用當然不止這些，有同學壞壞地想，假如沒有月球會發生什么？

假如沒有月球，甲殼生物會統治地球。地球的自轉速度將會是現在的3倍，地球上的白天將只有8小時。由于地球轉速過快，地球上將產生東西方向的強大風暴，動物則需變得更強壯，最好身體形狀符合空氣動力學、身上長著天然甲殼……你怕不怕？

假如沒有月球，小行星將常常撞擊地球。根據月球正面與背面外觀令人驚詫的差異，天文學家推論：正是由于月球的存在，地球才躲過了許多次天外流星撞擊的浩劫。別看月球月色輕柔美麗，而現實中的月球就像一個奮不顧身的忠實衛士，抵擋天外不速之客的來襲……你說月球重要不？

月球蘊藏許多寶物

月殼由多種主要元素組成，包括鈾、釷、鉀、氧、硅、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁及氫。月球礦藏豐富，稀有金屬儲藏量比地球多。月球巖石主要有三種類型，第一種是含鐵、鈦的月海玄武巖：第二種是斜長巖，富含鉀、稀土和磷等，主要分布在月球高地：第三種主要是由0.1毫米～1毫米的巖屑顆粒組成的角礫巖。月球巖石中含地球中全部元素和60種左右的礦物，其中6種礦物是地球沒有的。以鐵為例，僅月面表層5厘米厚的沙土就含上億噸鐵，而月球表面平均有10米厚的沙土。月球表層的鐵不僅異常豐富，且便于開采和冶煉。此外，科學家已研究出利用月球土壤和巖石制造水泥和玻璃的辦法。

月球土壤中還含有豐富的氦-3，利用氘和氦-3進行的氦聚變可作為核電站的能源，這種聚變安全、高效、清潔無污染，是容易控制的核聚變，不僅可用于地面核電站，還特別適合宇宙航行。氦-3是一種重要燃料，建一個500兆瓦的氘一氦-3核聚變發電站，每年僅消耗50千克氦-3。而月球土壤中的氦-3含量達500萬噸，可以滿足人類1萬年以上的供電需求。

人類的探月歷史

人類對月球的探索，首先從舉頭望明月時的翩翩浮想開始。不但中國有許多關于月亮的美妙傳說，西方人也同樣對夜空中的這個“銀盤”充滿了想象。許多早期的火箭和航天專家，都是帶著豐富的想象力和嚴謹的科學態度，開始最初的月球探索的。人類第一個系統觀測月球的是意大利天文學家伽利略。1609年，伽利略用一架直徑不到3厘米的自制望遠鏡，瞄準了月球。盡管非常不清晰，伽利略仍然發現，月球并不像當時的天文家宣稱的那樣光滑，而是一個凹凸不平的球體。伽利略的研究不僅顛覆了很多人類已知的“成果”，也顛覆了一些宗教的教義，他的研究不但沒有得到承認，反而遭到了當時主流學者的反對。在漫長的歲月中，人類零距離觸摸月球的腳步，緩慢而艱難。

月球對人類的誘惑實在太大了。從1958年美國和蘇聯啟動探月計劃開始，許多世界發達國家和航天大國都先后開展了多種類型的深空探測。1959年，蘇聯無人登月器“月球”2號成為首個到達月球的人造物體。5年后，美國“徘徊者”7號月球探測器成功硬著陸月球。1969年7月20日，人類迎來航天史上的重要一刻，美國宇航員阿姆斯特朗和同伴奧爾德林，成功登月，并留下了人類在外太空的第一個腳印。從1969年開始的3年中，共有12名美國宇航員登上月球。

在那個年代，美國和蘇聯都在這場狂熱的登月競賽中，投入了天文數字的資金和設備。當狂熱開始降溫以后，隨即而來的，是長達20多年的沉寂。

直到1994年，美國國家航空航天局再次發射了“克萊門汀”號環月探測器，提出于2020年前派人重新登月。隨即，歐洲空間局、日本及印度在探月方面也表現出不甘人后。日本的宇宙航空研究開發機構甚至已著手計劃有人的月球基地建設。印度則會先發射無人繞月探測器“Chandrayan”。歐洲空間局希望在月球上建立一個“諾亞方舟”，將地球物種的基因存儲起來，當地球遭遇核戰爭或小行星撞擊時，人類的生命可以得到延續。歐洲空間局將在2020年前分四個階段進行月球探測，計劃2025年完成永久性月球基地建設。至此，這場有關月球的太空競賽重燃戰火。

重返月球，我國不能袖手旁觀

月球有這么多可供人類開發和利用的各種獨特資源，難怪重返月球、開發月球資源、建立月球基地已成為航天大國爭奪戰略資源的競爭焦點。開展月球探測工作是我國邁出深空探測第一步的重大舉措，實現自主月球探測是我國深空探測零的突破。2004年，我國正式開展月球探測工程，并命名為“嫦娥工程”。嫦娥工程分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個階段。

其實我國航天科技工作者早在1994年就進行了探月活動必要性和可行性研究，經過10年醞釀，最終確定中國“嫦娥工程”分為“繞”“落”“回”三個階段。目前，第一步已經完成，第二步是“落”，嫦娥三號帶著玉兔車已成功實現。第三步是“回”。

2007年10月，我國“嫦娥一號”月球探測器成功發射并圓滿完成預定探測任務，于2009年3月受控撞月。

2010年10月，我國發射“嫦娥二號”月球探測器，為“嫦娥三號”驗證了部分關鍵技術并詳細勘察了落月區域，獲得了世界首幅7米分辨率全月圖，成功環繞探測日地拉格朗日L2點、飛越探測圖塔蒂斯小行星，目前“嫦娥二號”月球探測器狀態良好，正繼續向更遠的深空飛行。

2013年12月，我國在西昌衛星發射中心用“長征三號乙”運載火箭，成功將“嫦娥三號”探測器發射升空，首次實現月球軟著陸和月面巡視勘察，為我國探月工程開啟新的征程。

2014年10月，我國自行研制的探月工程三期再入返回飛行試驗器，在西昌衛星發射中心用“長征三號丙”運載火箭發射升空，準確進入地月轉移軌道。11月1日，再入返回飛行試驗返回器在內蒙古四子王旗預定區域順利著陸，中國探月工程三期再入返回飛行試驗獲得圓滿成功。

預計在2017年我國月球探測工程將實現月球采樣與返回，對登陸地點附近區域的月球表面資料進行更詳細的收集，從而為下一步載人登月奠定基礎。

月球身上的五大謎團

月球離地球約38萬千米，太陽離地球平均距離約1.5億千米，兩兩相除，太陽到地球的距離約為月球到地球的395倍遠；太陽直徑約138萬千米，月球直徑約3 400多千米，兩兩相除，太陽直徑約為月球的395倍大。395倍，多么巧合的數字，月球、地球、太陽之間詭異的數字關系，告訴我們什么信息呢？大家想想看，太陽直徑是月球的395倍，但太陽離地球的距離是月球到地球距離的395倍，由于距離抵消了大小，使這兩個天體在地球上看起來，它們的圓面變得一樣大！這個現象是自然界產生的，還是人為的？宇宙中怎么會有如此巧合的數字？月球帶給人類的詭異疑團遠不止這些，下面給同學們分享幾個月球未解謎團。

月球不銹鐵之謎

月面巖石樣中含有純鐵顆粒，科學家認為它們不是來自隕星，并發現了一個更奇怪的現象：這些純鐵顆粒在地球上放了7年還不生銹。在科學世界里，不生銹的純鐵是聞所未聞的。

月球放射性之謎

月亮中厚度為8英里（1英里=1609.3米）的表層具有放射性，這也是個驚人現象。當“阿波羅”15號的宇航員們使用溫度計時，他們發現讀數高得出奇，這表明，亞平寧平原附近的熱流的確溫度很高。科學家驚呼：上帝啊，這片土地馬上要熔化了！月球的核心一定更熱。然而，令人不解的是，月心濕度并不高。這些熱量是從月球表面大量放射性物質發出的，可這些放射性物質（鈾、鉈和钚）是從哪里來的？假如它們來自月心，那么它們怎么會來到月球表面？

月球水汽之謎

最初幾次月球探險表明，月球是個干燥的天體。有科學家曾斷言，它比戈壁大沙漠干燥100萬倍。阿波羅計劃的最初幾次都未在月球表面發現任何水的蹤跡。可“阿波羅”15號卻探測到月球表面有一處面積達100平方英里的水汽團。科學家們紅著臉爭辯說，這是美國宇航員廢棄在月亮上的兩個小水箱漏水造成的。可是這么小的水箱怎能產生如此一大片水汽？當然這也不會是宇航員的尿液，它直接噴射到月球的天空中了。看來這些水汽來自月球內部。

月球磁場之謎

早先探測和研究表明月球幾乎沒有磁場，可是對月球巖石的分析卻證明它有過強大的磁場。科學家加斯特稱：“這里的巖石有非常奇特的磁性……完全出乎我們意料。”如果月球曾有過磁場，那它就應有個鐵質的核心，可是可靠證據顯示，月球不可能有這樣一個核心：而且月亮也不可能從別的天體（諸如地球）獲得磁場，因為假如真是那樣的話，它就必須離地球很近，這時它會被地球引力撕得粉碎。

月球內部神秘的物質聚集點之謎

1968年，圍繞月球飛行的探測器首次顯示，月球表層下存在物質聚集結構。當宇宙飛船飛越這些結構上空時，由于它們的巨大引力，飛船的飛行會稍稍低于規定軌道，而當飛船離開這些結構上空時，它又會稍稍加速，這清楚地表明物質聚焦結構的存在，以及它們巨大的質量。科學家認為，這些結構就像一只牛眼，由重元素構成，隱藏在月球表面海的下面。正如一位科學家所稱：看來誰也不知道該如何來對付它們。

除上面這些，月球還曾發生過不少無解現象，讓我們快速瀏覽一下。1671年，科學家卡西尼發現月球出現一片云。1786年4月，現代天文學之父威廉赫塞爾發現月球表面有火山爆發，但有科學家認為月球在過去30億年來已沒有火山活動，那這些“火山”是什么？1843年曾繪制數百張月球地圖的德國天文學家約翰史谷脫發現，原來約有10千米寬的利尼坑正逐漸變小，如今，利尼坑只是一個小點，周圍全是白色沉積物，科學家不知原因為何？1882年4月24日，科學家發現月球表面“亞里斯多德區”出現不明移動物體。1945年10月19日，月面“達爾文墻”出現三個明亮光點。1954年7月6日，美國明尼蘇達州天文臺臺長和其助手，觀察到皮克洛米尼坑里面出現一道黑線，過不久就消失了。1956年9月29日，日本豐田博士觀察到數個黑色物體，似乎排成DYAX和JWA字形。1966年2月4日，蘇聯“月球9號”月球探測器登陸“雨海”后，拍到兩排塔狀結構物，距離相等，依凡桑德生博士說：“它們能形成很強的日光反射，很像跑道旁的記號。”從其陰影長度估計，大約有15層樓高。他說：“附近沒有任何高地能使這些巖石滾落到現在位置，并且成幾何形式排列。”

越說越離奇，所有這些謎底都還有待人類進一步加以研究探索。同學們，你們還發現月球有哪些奇怪的現象，快寫信來與大家分享吧！

閱讀延伸小作業

月球是距地球最近的天體，意大利天文學家伽利略最早用望遠鏡觀察月球，他看到月球上有群山，有密如麻點般的坑洞——環形山。

留個閱讀后的小作業吧，就要到中秋節了，各地的同學們都來寫一寫、畫一畫或照一照你們那里的月亮吧，我們來和科學家比一比，看看我們眼中的月球會不會有更精彩的樣子！

月球小檔案

姓名：月球，俗稱月亮

年齡：約45億歲

質量：約7 350億億噸，約為地球質量的1/81

赤道直徑：3 476.4千米，約為地球直徑的1/4

兩極直徑：3 472千米

密度：3.34克/立方厘米

月地平均距離：384 401千米

表面積：約為3 800平方千米，只有地球表面積的1/14

溫度：約127℃到-183℃

重力加速度：1.62米/秒2，約為地球表面的1/6

平均軌道速度：1千米/秒

體積：2.199xl 010立方千米，相當于地球體積的1/49

大氣壓：1.3xl0-10千帕

逃逸速度：2.38千米/秒f需要使火箭剛剛好逃脫星球的引力時的速度叫“逃逸速度”）

自轉周期：27.32天

扁率：0.001 2f指圓球形天體因為自轉，而導致球體變扃的程度）

自轉速度：16.655米/秒

反照率：0.12f行星或衛星反射光能力的標示值，定義為所反射的光和入射光的比值）

滿月時目視星等：-12.74（在我們第4期的刊物里已經給同學們介紹了天文學家用“目視星等”來區分星星的明亮程度。肉眼剛能看到的定為6等星，比6等星亮一些的為5等星，依此類推，亮星為1等星，更亮的為0等星甚至是負等星。）