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月球

作者：蒋雯洁　

2008-07-03 18:25　

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月球是地球唯一的天然卫星，也是地球最近的邻居，月球很早以前就进入宁静阶段，保留了大量的原始信息，因此是可以研究宇宙的起源的很好的载体。
另外，月球上有100多种矿物，其中5种是地球上没有的，在月球表面厚厚的尘土里，蕴藏着一种非常重要的能源———氦3,它在地球上十分罕见，是一种可供核聚变的主要原料之一。据估算，有300到500万吨的储量，能够支持地球7000年的电量。虽然联合国签署月球不属于任何国家，但却允许有能力的国家去开发利用。

但是地球也并不完全是一个流体，地球的自转导致地球在正对月球下方的膨胀非常轻微。这意味着由于地球自转扭力及月球上的加速度影响，使地球与月球之间的影响力并不十分确切地存在于两球心连线上。这也使得地球不断向月球提供自转能量，使得自转速度每世纪减慢1.5微秒，也使月球公转地球轨道每年增加3.8米。（相反的结果也导致了火卫一和海卫一的不寻常公转轨道）。
不对称的引力交互作用也使月球自转同步。比如，它的轨道位相始终相对固定，使得朝向地球的一面不变。由于地球的自转因月球的影响而减缓，所以在很早以前，月球的自转速度也因地球而减缓，不过在那时作用力要强烈得多。当月球的自转速度减缓到适合自己轨道周期时（这样膨胀点就在地球正对点），就没有任何的多余扭力了，这样月球的情形就稳定了。这种情况也类似地发生在太阳系其他卫星上。最终，地球的自转也将慢到合适于月球周期，就像冥王星和冥卫一的情况一样。

自然，月球也显得不太稳定（由于它的不太圆的轨道）以致于较远端的一部分度数可不定时地看到，但大多数远端表面（左图）一直无法完全观测，直到苏联飞
船月球3号1959年上天对其进行拍摄才解决了问题。（注意：这里并没有什么“黑暗面”在月亮上；月球的所有部分都能得到半日照时间。一些对“黑暗面”的称谓往往是指月亮不为人所见的另一面，因为“黑暗”有“不为人知”之意。这种称谓在今天不够正确）。
月球没有大气层。但是来自Clementine飞行器的证据表明可能在月球南极，处于永久阴暗面的大环行山处有固态水－－冰。这如今已由月球勘探者号飞船证实。显然月球北极也有冰，这样未来月球探索的代价将略微便宜一些！
月球的外壳平均厚68千米，从Mare Crisium下的零公里到背面Korolev环行山的107千米。地壳下是地幔，可能也是它的内核。然而它并不像地球的地幔，月球的只是部分特别炽热。奇怪的是，月球的质心与它的几何地理中心向地球方向偏移了2千米。同样，在这一侧其地壳也较薄。

月球表面有两种主要地形：巨大的环形山与古老的高原和相对平滑与年轻的maria。maria地形（覆盖月球表面达16％）是由火山喷出的炽热的熔岩冲蚀出的。大部分的表面是由灰土层尘埃与流星撞击的石头碎片覆盖。出于未知的理由，maria地形集中于靠近于地球的一面。

根据早先的对阿波罗样本的研究，有关月球的起源并不一致，主要有三种理论：co-accretion同生说，主张地球与月球同时形成于太阳星云；fission分裂说，主张月球是由地球上分裂出去； capture捕捉说，主张月球形成于其他地方，后来为地球所捕捉。这些理论证据都不足，但是来自月亮石头的最新和最详细的信息引出了impact撞击说：地球曾被一个大物体（相当于火星大小甚至更大）撞击，月球则是由喷射出的部份形成。不断又有新信息被发现，但撞击说如今被广泛接受。
月球并没有全球性磁场，但是它的一些表面石头存有剩余的吸引力，表明月球早期曾有过全球性磁场。
由于没有大气和磁场，月球表面赤裸裸地遭受太阳风的攻击。在它剩余的40余亿年光阴里，大量来自太阳风的氢离子将植入其表面。由阿波罗返回的样本证明了它对研究太阳风的价值。月球上的氢可能在未来当作燃料使用。