“月”是神秘 “月”要探寻

李爱军

月球，俗称月亮，古时又称太阴、玄兔。月亮，我们每天都见，或圆或缺，或暗或明。月亮跟随地球不知多少年了，在地球上还没有人类之前，就在天天看着地球。可是，月亮从哪里来，月亮是什么样子，没有月亮地球又会如何呢……

月球到底是啥模样

月球是地球唯一的天然卫星，是太阳系中第五大卫星，是人类飞出地球、探测太空的首要目标，也是被人们研究得最彻底的天体。月球可以为人类对地球进行各种各样的检测和科学研究提供依据，另外，月球资源、能源的开发和利用将为地球人类的可持续发展做出巨大贡献。

月球与地球一样有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约60～65千米。月壳下面到1000千米深度是月幔，它占了月球大部分体积。月幔下面是月核，月核温度约1000—1500摄氏度，很可能是熔融状态的。月球表面无大气，是超高真空状态，10（-14）的大气压是实验室不能达到的超真空度。没有大气必然产生两个效果：第一，没有声音：第二，由于没有热的辐射和热的传导，月球朝向太阳的一面温度高达127摄氏度，背面则是低到零下183摄氏度，环境十分恶劣。在月球上，太阳一出一落，大约相当于地球上的14天，也就是说月球的一天是我们的一个月，白天半个月，晚上半个月。

因为月球的自转是一个月转一圈，而它绕着地球转一圈也是一个月，这两个球体的周期如此一致，致使人类永远只能见到月球的同一面，而见不到另一面。

月球表面是什么样子呢？月面上山岭起伏，峰峦密布，没有水，没有火山活动，也没有生命，是一个平静的世界。科学家为月球命名的月海有22个，总面积500万平方千米。从地球上看到的月球表面，较大的月海有10个，这些月海都为月球内部喷发出来的大量熔岩所充填，形成了规模宏大的暗色熔岩平原。月球上的陨击坑通常又称为环形山，它是月面上最明显的特征。环形山又称碗状凹坑结构，其成因主要有两个：一是陨星撞击的结果.二是火山活动，大多数的环形山均属于陨星的撞击结果。月球上大型环形山多以古代和近代天文学者的名字命名，如哥白尼、开普勒、埃拉托塞尼、托勒密、第谷等。月球表面陨击坑的直径大的有近百千米，小的不过10厘米，有人做过统计，直径大于1千米的环形山总数多达33000个。由于月球表面之上缺乏大气圈和水圈，所以月球早期的熔岩喷发和陨星撞击形成的月球表面形态特征能够得到长期的保存。自1969年以来，宇航员已从月球表面取回数百千克的月岩样品，经过对这些月岩样品的研究分析得出结论，这些月岩曾熔化过，月球表层物质主要由岩浆岩组成。据科学家最新研究成果表明，月球的年龄至少已有44.7亿年。

月球的起源之谜

那么月球是如何起源的呢？对月球的起源，科学家提出4种理论。有些科学家认为，月球是和地球一起于46亿年以前，从一团宇宙尘埃中生成的。另一种理论认为月球是地球的“孩子”，也许是从太平洋地区“抠”出去的。然而“阿波罗”登月探险的结果表明，地球和月球的结构成分差别很大，有一些科学家提出了另一种假说，即“俘获说”。他们认为，月亮是偶然闯入地球引力场，而被锁定在目前的轨道上。还有一种说法，认为月球是地球遭受碰撞后的产物。上述4种理论各有不同的依据，但仍存许多难以自圆自说的论点。正如罗宾·布列特博士所称：“要解释月球不存在，要比解释月球存在更容易些。”

不管哪种起源假设，月球的诞生，无疑为地球增加了很多的新事物。下面来看看月球的作用吧。

1.月球绕地球公转的同时，特殊引力吸引着地球上的水，同其共同运动，形成了潮汐。潮汐为地球早期水生生物走向陆地帮了很大的忙。

2.地球形成早期，昼夜温差较大，温度在水的沸点与凝点之间。受月球特殊影响，有了宝贵的四季，减小了温度差，从而适宜人类居住和生物繁衍。

月球的作用当然不止这些，有同学坏坏地想，假如没有月球会发生什么？

假如没有月球，甲壳生物会统治地球。地球的自转速度将会是现在的3倍，地球上的白天将只有8小时。由于地球转速过快，地球上将产生东西方向的强大风暴，动物则需变得更强壮，最好身体形状符合空气动力学、身上长着天然甲壳……你怕不怕？

假如没有月球，小行星将常常撞击地球。根据月球正面与背面外观令人惊诧的差异，天文学家推论：正是由于月球的存在，地球才躲过了许多次天外流星撞击的浩劫。别看月球月色轻柔美丽，而现实中的月球就像一个奋不顾身的忠实卫士，抵挡天外不速之客的来袭……你说月球重要不？

月球蕴藏许多宝物

月壳由多种主要元素组成，包括铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝及氢。月球矿藏丰富，稀有金属储藏量比地球多。月球岩石主要有三种类型，第一种是含铁、钛的月海玄武岩：第二种是斜长岩，富含钾、稀土和磷等，主要分布在月球高地：第三种主要是由0.1毫米～1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩。月球岩石中含地球中全部元素和60种左右的矿物，其中6种矿物是地球没有的。以铁为例，仅月面表层5厘米厚的沙土就含上亿吨铁，而月球表面平均有10米厚的沙土。月球表层的铁不仅异常丰富，且便于开采和冶炼。此外，科学家已研究出利用月球土壤和岩石制造水泥和玻璃的办法。

月球土壤中还含有丰富的氦-3，利用氘和氦-3进行的氦聚变可作为核电站的能源，这种聚变安全、高效、清洁无污染，是容易控制的核聚变，不仅可用于地面核电站，还特别适合宇宙航行。氦-3是一种重要燃料，建一个500兆瓦的氘一氦-3核聚变发电站，每年仅消耗50千克氦-3。而月球土壤中的氦-3含量达500万吨，可以满足人类1万年以上的供电需求。

人类的探月历史

人类对月球的探索，首先从举头望明月时的翩翩浮想开始。不但中国有许多关于月亮的美妙传说，西方人也同样对夜空中的这个“银盘”充满了想象。许多早期的火箭和航天专家，都是带着丰富的想象力和严谨的科学态度，开始最初的月球探索的。人类第一个系统观测月球的是意大利天文学家伽利略。1609年，伽利略用一架直径不到3厘米的自制望远镜，瞄准了月球。尽管非常不清晰，伽利略仍然发现，月球并不像当时的天文家宣称的那样光滑，而是一个凹凸不平的球体。伽利略的研究不仅颠覆了很多人类已知的“成果”，也颠覆了一些宗教的教义，他的研究不但没有得到承认，反而遭到了当时主流学者的反对。在漫长的岁月中，人类零距离触摸月球的脚步，缓慢而艰难。

月球对人类的诱惑实在太大了。从1958年美国和苏联启动探月计划开始，许多世界发达国家和航天大国都先后开展了多种类型的深空探测。1959年，苏联无人登月器“月球”2号成为首个到达月球的人造物体。5年后，美国“徘徊者”7号月球探测器成功硬着陆月球。1969年7月20日，人类迎来航天史上的重要一刻，美国宇航员阿姆斯特朗和同伴奥尔德林，成功登月，并留下了人类在外太空的第一个脚印。从1969年开始的3年中，共有12名美国宇航员登上月球。

在那个年代，美国和苏联都在这场狂热的登月竞赛中，投入了天文数字的资金和设备。当狂热开始降温以后，随即而来的，是长达20多年的沉寂。

直到1994年，美国国家航空航天局再次发射了“克莱门汀”号环月探测器，提出于2020年前派人重新登月。随即，欧洲空间局、日本及印度在探月方面也表现出不甘人后。日本的宇宙航空研究开发机构甚至已着手计划有人的月球基地建设。印度则会先发射无人绕月探测器“Chandrayan”。欧洲空间局希望在月球上建立一个“诺亚方舟”，将地球物种的基因存储起来，当地球遭遇核战争或小行星撞击时，人类的生命可以得到延续。欧洲空间局将在2020年前分四个阶段进行月球探测，计划2025年完成永久性月球基地建设。至此，这场有关月球的太空竞赛重燃战火。

重返月球，我国不能袖手旁观

月球有这么多可供人类开发和利用的各种独特资源，难怪重返月球、开发月球资源、建立月球基地已成为航天大国争夺战略资源的竞争焦点。开展月球探测工作是我国迈出深空探测第一步的重大举措，实现自主月球探测是我国深空探测零的突破。2004年，我国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。嫦娥工程分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。

其实我国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究，经过10年酝酿，最终确定中国“嫦娥工程”分为“绕”“落”“回”三个阶段。目前，第一步已经完成，第二步是“落”，嫦娥三号带着玉兔车已成功实现。第三步是“回”。

2007年10月，我国“嫦娥一号”月球探测器成功发射并圆满完成预定探测任务，于2009年3月受控撞月。

2010年10月，我国发射“嫦娥二号”月球探测器，为“嫦娥三号”验证了部分关键技术并详细勘察了落月区域，获得了世界首幅7米分辨率全月图，成功环绕探测日地拉格朗日L2点、飞越探测图塔蒂斯小行星，目前“嫦娥二号”月球探测器状态良好，正继续向更远的深空飞行。

2013年12月，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“嫦娥三号”探测器发射升空，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，为我国探月工程开启新的征程。

2014年10月，我国自行研制的探月工程三期再入返回飞行试验器，在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭发射升空，准确进入地月转移轨道。11月1日，再入返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，中国探月工程三期再入返回飞行试验获得圆满成功。

预计在2017年我国月球探测工程将实现月球采样与返回，对登陆地点附近区域的月球表面资料进行更详细的收集，从而为下一步载人登月奠定基础。

月球身上的五大谜团

月球离地球约38万千米，太阳离地球平均距离约1.5亿千米，两两相除，太阳到地球的距离约为月球到地球的395倍远；太阳直径约138万千米，月球直径约3 400多千米，两两相除，太阳直径约为月球的395倍大。395倍，多么巧合的数字，月球、地球、太阳之间诡异的数字关系，告诉我们什么信息呢？大家想想看，太阳直径是月球的395倍，但太阳离地球的距离是月球到地球距离的395倍，由于距离抵消了大小，使这两个天体在地球上看起来，它们的圆面变得一样大！这个现象是自然界产生的，还是人为的？宇宙中怎么会有如此巧合的数字？月球带给人类的诡异疑团远不止这些，下面给同学们分享几个月球未解谜团。

月球不锈铁之谜

月面岩石样中含有纯铁颗粒，科学家认为它们不是来自陨星，并发现了一个更奇怪的现象：这些纯铁颗粒在地球上放了7年还不生锈。在科学世界里，不生锈的纯铁是闻所未闻的。

月球放射性之谜

月亮中厚度为8英里（1英里=1609.3米）的表层具有放射性，这也是个惊人现象。当“阿波罗”15号的宇航员们使用温度计时，他们发现读数高得出奇，这表明，亚平宁平原附近的热流的确温度很高。科学家惊呼：上帝啊，这片土地马上要熔化了！月球的核心一定更热。然而，令人不解的是，月心湿度并不高。这些热量是从月球表面大量放射性物质发出的，可这些放射性物质（铀、铊和钚）是从哪里来的？假如它们来自月心，那么它们怎么会来到月球表面？

月球水汽之谜

最初几次月球探险表明，月球是个干燥的天体。有科学家曾断言，它比戈壁大沙漠干燥100万倍。阿波罗计划的最初几次都未在月球表面发现任何水的踪迹。可“阿波罗”15号却探测到月球表面有一处面积达100平方英里的水汽团。科学家们红着脸争辩说，这是美国宇航员废弃在月亮上的两个小水箱漏水造成的。可是这么小的水箱怎能产生如此一大片水汽？当然这也不会是宇航员的尿液，它直接喷射到月球的天空中了。看来这些水汽来自月球内部。

月球磁场之谜

早先探测和研究表明月球几乎没有磁场，可是对月球岩石的分析却证明它有过强大的磁场。科学家加斯特称：“这里的岩石有非常奇特的磁性……完全出乎我们意料。”如果月球曾有过磁场，那它就应有个铁质的核心，可是可靠证据显示，月球不可能有这样一个核心：而且月亮也不可能从别的天体（诸如地球）获得磁场，因为假如真是那样的话，它就必须离地球很近，这时它会被地球引力撕得粉碎。

月球内部神秘的物质聚集点之谜

1968年，围绕月球飞行的探测器首次显示，月球表层下存在物质聚集结构。当宇宙飞船飞越这些结构上空时，由于它们的巨大引力，飞船的飞行会稍稍低于规定轨道，而当飞船离开这些结构上空时，它又会稍稍加速，这清楚地表明物质聚焦结构的存在，以及它们巨大的质量。科学家认为，这些结构就像一只牛眼，由重元素构成，隐藏在月球表面海的下面。正如一位科学家所称：看来谁也不知道该如何来对付它们。

除上面这些，月球还曾发生过不少无解现象，让我们快速浏览一下。1671年，科学家卡西尼发现月球出现一片云。1786年4月，现代天文学之父威廉赫塞尔发现月球表面有火山爆发，但有科学家认为月球在过去30亿年来已没有火山活动，那这些“火山”是什么？1843年曾绘制数百张月球地图的德国天文学家约翰史谷脱发现，原来约有10千米宽的利尼坑正逐渐变小，如今，利尼坑只是一个小点，周围全是白色沉积物，科学家不知原因为何？1882年4月24日，科学家发现月球表面“亚里斯多德区”出现不明移动物体。1945年10月19日，月面“达尔文墙”出现三个明亮光点。1954年7月6日，美国明尼苏达州天文台台长和其助手，观察到皮克洛米尼坑里面出现一道黑线，过不久就消失了。1956年9月29日，日本丰田博士观察到数个黑色物体，似乎排成DYAX和JWA字形。1966年2月4日，苏联“月球9号”月球探测器登陆“雨海”后，拍到两排塔状结构物，距离相等，依凡桑德生博士说：“它们能形成很强的日光反射，很像跑道旁的记号。”从其阴影长度估计，大约有15层楼高。他说：“附近没有任何高地能使这些岩石滚落到现在位置，并且成几何形式排列。”

越说越离奇，所有这些谜底都还有待人类进一步加以研究探索。同学们，你们还发现月球有哪些奇怪的现象，快写信来与大家分享吧！

阅读延伸小作业

月球是距地球最近的天体，意大利天文学家伽利略最早用望远镜观察月球，他看到月球上有群山，有密如麻点般的坑洞——环形山。

留个阅读后的小作业吧，就要到中秋节了，各地的同学们都来写一写、画一画或照一照你们那里的月亮吧，我们来和科学家比一比，看看我们眼中的月球会不会有更精彩的样子！

月球小档案

姓名：月球，俗称月亮

年龄：约45亿岁

质量：约7 350亿亿吨，约为地球质量的1/81

赤道直径：3 476.4千米，约为地球直径的1/4

两极直径：3 472千米

密度：3.34克/立方厘米

月地平均距离：384 401千米

表面积：约为3 800平方千米，只有地球表面积的1/14

温度：约127℃到-183℃

重力加速度：1.62米/秒2，约为地球表面的1/6

平均轨道速度：1千米/秒

体积：2.199xl 010立方千米，相当于地球体积的1/49

大气压：1.3xl0-10千帕

逃逸速度：2.38千米/秒f需要使火箭刚刚好逃脱星球的引力时的速度叫“逃逸速度”）

自转周期：27.32天

扁率：0.001 2f指圆球形天体因为自转，而导致球体变扃的程度）

自转速度：16.655米/秒

反照率：0.12f行星或卫星反射光能力的标示值，定义为所反射的光和入射光的比值）

满月时目视星等：-12.74（在我们第4期的刊物里已经给同学们介绍了天文学家用“目视星等”来区分星星的明亮程度。肉眼刚能看到的定为6等星，比6等星亮一些的为5等星，依此类推，亮星为1等星，更亮的为0等星甚至是负等星。）