月球形成的假說
月球形成的假說
現(xiàn)在一般認為月球形成于約50-75億年前,地球出現(xiàn)后的不長時間,有關(guān)月球的形成有幾種假說,學習啦小編在此整理了月球形成的假說,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收獲!
月球形成的假說介紹
分裂說
這是最早解釋月球起源的一種假設(shè)。早在1898年,著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出,月球本來是地球的一部分,后來由于地球轉(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,就是現(xiàn)在的太平洋。
這一觀點很快就受到了一些人的反對。他們認為,以地球的自轉(zhuǎn)速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說,如果月球是地球拋出去的,那么二者的物質(zhì)成分就應該是一致的。可是通過對“阿波羅12號”飛船從月球上帶回來的巖石樣本進行化驗分析,發(fā)現(xiàn)二者相差非常遠。
俘獲說
這種假設(shè)認為,月球本來只是太陽系中的一顆小行星,有一次,因為運行到地球附近,被地球的引力所俘獲,從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點認為,地球不斷把進入自己軌道的物質(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,地球恐怕沒有那么大的力量能將它俘獲。
同源說
這一假設(shè)認為,地球和月球都是太陽系中浮動的星云,經(jīng)過旋轉(zhuǎn)和吸積,同時形成星體。在吸積過程中,地球比月球相應要快一點,成為“哥哥”。這一假設(shè)也受到了客觀存在的挑戰(zhàn)。通過對“阿波羅12號”飛船從月球上帶回來的巖石樣本進行化驗分析,人們發(fā)現(xiàn)月球要比地球古老得多。有人認為,月球年齡至少應在53億年左右。
碰撞說
這一假設(shè)認為,太陽系演化早期,在星際空間曾形成大量的“星子”,先形成了一個相當于地球質(zhì)量0.14倍的天體星子,星子通過互相碰撞、吸積而長合并形成一個原始地球。這兩個天體在各自演化過程中,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。由于這兩個天體相距不遠,因此相遇的機會就很大。
一次偶然的機會,那個小的天體以每秒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動狀態(tài),使地軸傾斜,而且還使那個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),主要有碰撞體的幔組成,也有少部分地球上的物質(zhì),比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核,因受膨脹飛離的氣體所阻而減速,大約在4小時內(nèi)被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃,并沒有完全脫離地球的引力控制,通過相互吸積而結(jié)合起來,形成幾乎熔融的月球,或者是先形成一個環(huán),在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。這個版本被普遍認可。
然而,隕石分析表明火星和行星這些太陽系內(nèi)的天體具有與地球大不相同的氧和鎢同位素組成。而地球和月球具有幾乎相同的同位素組成。發(fā)表在2012年的對Apollo月球樣本所作的鈦同位素分析也表明月球和地球具有相同的組成。這與月球形成的碰撞說相矛盾。
月球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)
月球公轉(zhuǎn)
月球以橢圓軌道繞地球運轉(zhuǎn)。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱“白道”。白道平面不重合于天赤道,也不平行于黃道面,而且空間位置不斷變化。周期173日。月球軌道(白道)對地球軌道(黃道)的平均傾角為5°09′。但是現(xiàn)在知道月球平均每年以4cm的速度逐漸與地球離去。
月球自轉(zhuǎn)
月球在繞地球公轉(zhuǎn)的同時進行自轉(zhuǎn),周期27.32166日,正好是一個恒星月,所以我們看不見月球背面。這種現(xiàn)象我們稱“同步自轉(zhuǎn)”,幾乎是衛(wèi)星世界的普遍規(guī)律。一般認為是行星對衛(wèi)星長期潮汐作用的結(jié)果。天平動是一個很奇妙的現(xiàn)象,它使得我們得以看到59%的月面。主要有以下原因:
?、痹跈E圓軌道的不同部分,自轉(zhuǎn)速度與公轉(zhuǎn)角速度不匹配。
?、舶椎琅c赤道的交角。
月球每小時相對背景星空移動半度,即與月面的視直徑相若。與其他衛(wèi)星不同,月球的軌道平面較接近黃道面,而不是在地球的赤道面附近。相對于背景星空,月球圍繞地球運行(月球公轉(zhuǎn))一周所需時間稱為一個恒星月;而新月與下一個新月(或兩個相同月相之間)所需的時間稱為一個朔望月。朔望月較恒星月長是因為地球在月球運行期間,本身也在繞日的軌道上前進了一段距離。