月亮的成因探討

　　月亮是地球唯一的天然衛星，並且是太陽系中第五大的衛星。那你知道月亮的成因嗎?以下是由小編整理關於月亮是怎樣形成的的內容，希望大家喜歡!

　　月亮形成的原因

　　月球的起源莫衷一是。對月球的起源，歷史上大致有三大派。而後期則在各種說法的基礎上，結合研究結果而新形成了“碰撞說”，但並未定論。

　　分裂說

　　這是最早解釋月球起源的一種假設。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，後來由於地球轉速太快，把地球上一部分物質拋了出去，這些物質脫離地球后形成了月球，而遺留在地球上的大坑，就是現在的太平洋。

　　這一觀點很快就受到了一些人的反對。他們認為，以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西丟擲去的。再說，如果月球是地球丟擲去的，那麼二者的物質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岩石樣本進行化驗分析，發現二者相差非常遠。

　　俘獲說

　　這種假設認為，月球本來只是太陽系中的一顆小行星，有一次，因為執行到地球附近，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，地球恐怕沒有那麼大的力量能將它俘獲。

　　同源說

　　這一假設認為，地球和月球都是太陽系中浮動的星雲，經過旋轉和吸積，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”。這一假設也受到了客觀存在的挑戰。通過對“阿波羅12號”飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析，人們發現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”，先形成了一個相當於地球質量0.14倍的天體星子，星子通過互相碰撞、吸積而長合併形成一個原始地球。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矽酸鹽構成的幔和殼。由於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，使地軸傾斜，而且還使那個小的天體被撞擊破裂，矽酸鹽殼和幔受熱蒸發，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，主要有碰撞體的幔組成，也有少部分地球上的物質，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小時內被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃，並沒有完全脫離地球的引力控制，通過相互吸積而結合起來，形成幾乎熔融的月球，或者是先形成一個環，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。

　　既然月球既不是被地球俘獲的一個現成天體，也不是地球與別的天體碰撞的產物。因此，月球只能是地球自身的產物。但是，地球也不具有足夠的轉速來把與地球緊密相連的月球部分隨意丟擲去。因此，月球應該是在特殊力的綜合作用下從地球分離出來，進入繞地球旋轉的軌道，形成環地衛星。

　　月亮的結構特徵

　　亮度

　　月球本身並不發光，只反射太陽光。月球亮度隨日、月間角距離和地、月間距離的改變而變化，滿月時的亮度比上下弦要大十多倍。

　　月球平均亮度為太陽亮度的1/465000，亮度變化幅度從1/630000至1/375000。滿月時亮度平均為 -12.7等***見***。它給大地的照度平均為0.22勒克斯，相當於100瓦電燈在距離21米處的照度。月面不是一個良好的反光體，它的平均反照率只有9%，其餘91%均被月球吸收。月海的反照率更低，約為7%。月面高地和環形山的反照率為17%，看上去山地比月海明亮。

　　月球到地球的距離相當於地球到太陽的距離的1/400，所以從地球上看月亮和太陽一樣大。

　　大氣環境

　　由於月球上沒有大氣，再加上月面物質的熱容量和導熱率又很低，因而月球表面晝夜的溫差很大。白天，在陽光垂直照射的地方溫度高達127℃;夜晚，溫度可降低到-183℃。這些數值，只表示月球表面的溫度。用射電觀測可以測定月面土壤中的溫度，這種測量表明，月面土壤中較深處的溫度很少變化，這正是由於月面物質導熱率低造成的。

　　分層結構

　　從月震波的傳播瞭解到月球也有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼平均厚度約為60-64.7公里。月殼下面到1000公里深度是月幔，它佔了月球的大部分體積。

　　月幔下面是月核，月核的溫度約為1000℃，所以很可能是熔融狀態的據推測大概是由Fe-Ni-S和榴輝巖物質構成。

　　地月的關係

　　地球與月球互相繞著對方轉，兩個天體繞著地表以下1600千米處的共同引力中心旋轉。月球的誕生，為地球增加了很多的新事物。

　　月球繞著地球公轉的同時，其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。

　　地球很久很久以前，晝夜溫差較大，溫度在水的沸點與凝點之間，不宜人類居住。然而月球其特殊影響，對地球海水的引力減慢了地球自轉和公轉速度，使地球自轉和公轉週期趨向合理，帶給了我們寶貴的四季，減小了溫度差，從而適宜人類居住。

　　地球上之所以看到月球的半面，這是因為月球的自轉週期和公轉週期嚴格相等，那這到底是巧合還是有著內在的聯絡呢?讓我們來看看太陽系其它行星的衛星的狀況，我們可以發現絕大多數的衛星的自轉週期和公轉週期嚴格相等，看來這似乎是存在什麼內在聯絡的。

　　月球在地球的引力的長期的作用下，月球的質心已經不在它的幾何中心，而是在靠近地球的一邊，這樣的話，月球相對於地球的引力勢能就最小，在月球繞地球公轉的過程中，月球的質心永遠朝向地球的一邊，就好像地球用一根繩子將月球綁住了一樣。太陽系的其他衛星也存在這樣的情況，所以衛星的自轉週期和公轉週期相等不是什麼巧合，而是有著內在的因素。

　　地震和月球到底有沒有關係?這是近百年來始終困擾科學家的問題。如今，日本防災科學研究所和美國加州大學洛杉磯分校的研究人員組成的聯合研究小組終於證實：月球引力影響海水的潮汐，在地殼發生異常變化積蓄大量能量之際，月球引力很可能是地球板塊間發生地震的導火索。10月22日，著名的美國《科學》雜誌發表了他們的研究成果。

　　海水的自然漲落現象就是人們常說的潮汐。當月亮到達離地球近處***我們稱之為近地點***時，朔望大潮就比平時還要更大，這時的大潮被稱為近地點朔望大潮。

　　科學家已經就潮汐對地震的影響猜測了很長的時間，但還沒有人論證過它對全球範圍的影響效果，以前只發現在海底或火山附近，地震與潮汐才呈現出比較清楚的聯絡。研究者發現，地震的發生與斷面層潮汐壓力處於高度密切相關，猛烈的潮汐在淺斷面層施加了足夠的壓力從而會引發地震。當潮很大，達到大約2-3米時，3/4的地震都會發生，而潮汐越小，發生的地震也越少。

　　該文章的作者伊麗莎白.哥奇蘭說：“月球引力影響海潮的潮起潮落，地球本身在月球引力的作用下也發生變形。猛烈的潮汐在地震的引發過程中發揮了很大的作用，地震發生的時間會因潮汐造成的壓力波動而提前或推遲。”

　　該文章另一位作者、加州大學洛杉磯分校地球與空間科學系教授約翰.維大說：“地震起因還是一個謎，而這一理論可以說是其中的一種解釋。我們發現海平面高度在數米範圍內的改變所產生的力量會顯著地影響地震發生的機率，這為我們向徹底瞭解地震的起因邁出了堅實的一步。”

　　哥奇蘭等人首次將潮的相位和潮的大小合併計算，並對地震和潮汐壓力資料進行了統計學分析，採用的計算方法來自於日本地球科學與防災研究所的地震學家田中。田中從1977年至2000年間全球發生的里氏5.5級以上的板塊間地震中，調查了2207次被稱為“逆斷層型”地震發生的地點、時間等記錄，以及與發生地震時月球引力的關係，結果發現：地震發生的時間，與潮汐對斷層面的壓力有很高的關聯性，月球引力作用促使斷層錯位時，發生地震次數較多。

　　田中認為：“月球的引力只有導致地震發生的地殼發生異常變化的作用力的千分之一左右，但它的作用是不可小視的，它是地震發生的最後助力，相當於壓死駱駝的最後一根稻草。”