嫦娥奔月揭秘
“嫦娥三号”将携“玉兔号”月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测。
月球是地球唯一的天然卫星,通过研究月球,能够了解人类的摇篮——地球是怎样形成和演化的。月球上蕴藏着丰富的矿产、能源和环境资源,可以作为地球资源枯竭时的有力补充,同时月球也是人类进行深空探测的前哨和运转站。
1 月球为什么有“湖海”?
伽利略根据错觉而命名月表
月球上没有空气,没有生命,是一片死寂的荒漠。月球表面实际上并不像肉眼所见到的那样洁白光莹,而是坑坑洼洼、凹凸不平。当年伽利略用倍率不高的望远镜观测月球时,看到月球上有亮的区域和暗的区域,那些亮的区域是高地与山峰,那些没有看清楚的暗区域究竟是什么呢?伽利略觉得,那些暗的区域看上去与地球上的海洋相似,月球也许和地球一样既有高山又有平原,既有陆地又有海洋。
伽利略给那些暗的区域起了一些像云海湿地之类的名称,大的叫海或洋,小的叫湖或沼,有的“海”伸向陆地,根据地球上的习惯管它们叫湾。绝大多数月海分布在月球的正面,约占正面面积的一半,风暴洋是其中最大的一个,相当于半个中国陆地的面积。
2 为何看不到月球背面?
同步自转只有一面朝向地球
月球是地球唯一的天然卫星,以3683千米/小时的速度绕地球运行,绕地球一周的公转周期为27.3个地球日。月球在绕地球公转的同时进行自转,周期也是27.3个地球日。自转周期与公转周期完全相同的现象称为“同步自转”。
由于月球公转一圈的同时也自转一圈,所以我们在地球上只能看见月球的正面,而永远看不见月球背向地球的另一面。地球上每天是24小时,而月球上的一天约相当于地球上的27天,13天半是阳光普照的白天,13天半是寒冷的黑夜。
3 为何月球会引起潮汐?
引力形成对水域和地面拉力
月球对地球的重要影响之一是引起潮汐。在中国古代,把发生在白昼和夜间的海水涨落分别称为“潮”和“汐”,合称“潮汐”。
古代的先民已察觉到潮汐同月球有关系,东汉时期著名的思想家王充在《论衡》中提出:“涛之起也,随月盛衰”,这是第一次明确指出潮汐的产生与月亮的运行有关。
月球的引力及相对较小的太阳引力使海平面每天交替涨落,但月球每天只升落一次,为什么地球上的潮汐会涨落两次?假设整个地球被海水覆盖,离月球较近地面上的水域受月球拉力最大,水会朝向正对着月球的那一点聚集,而在地球另一面,月球对地面的拉力要比对水的拉力大,因此水域在离月球最远的一点也形成凸点,这样地球上就有大潮、小潮两个最高水域点。