猪样年华 发表于 2006-9-11 17:02:26

Do you remember THE Moon

月球,你知道吗

月球不是规则球形,而是极直径略小于月球赤道(以下简称“赤道”)直径的天体。仔细观察月球形状,我们会发现它好像被人用拇指和食指捏住两极“挤”过一样。


  这一现象并不奇怪,因为在久远的月球形成初期,月球自转产生的离心力可能使岩浆尚未冷却的月球赤道地区“鼓”出一块。然而,这只是关于月球形状的种种假设之一,尽管人类已经登上月球,但众多的月球之谜仍有待科学家一一破解。



  谜团一横截面像个橄榄球


  早在18世纪末,法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯就注意到,形状不规则的月球自转时会发生“颤抖”。


  月球赤道直径约3476千米,比极直径约长4千米,说明月球形状不规则的程度较轻微。


  但参照月球27天7小时43分钟11.5秒的自转周期,赤道直径与极直径的长度差异仍比理想值大了一些。


  “谜团在于月球太扁了,”美国麻省理工学院地球物理学与行星科学教授玛丽亚·T·朱伯告诉《纽约时报》记者。


  20世纪六七十年代,太空探测器发现,处于月球与地球地心连线上的月球半径被拉长,也就是说,如果沿赤道把月球分成两半,截面不是正圆,而是像橄榄球一样的椭圆,“球尖”指向地球。


  但迄今无人能就月球当前形状的成因给出完全令人信服的解释。


  谜团二两面“长相”完全不同


  一般认为,45亿年前,一个火星大小的天体撞击地球,产生的部分碎片形成月球,但这也仅限于推测。


  月球形状的另一个谜团是,月球面对地球一面在物质构成及外貌方面与背对地球一面差异很大:前者地壳比另一面地壳薄许多,并拥有由玄武岩构成的广阔平原,这些平原被称为月海,这是很久以前月球表面火山喷发的结果。背对地球的一面地壳厚很多,有更多陨石坑,几乎没有月海。


  一定程度上,月海中密度较高的玄武岩使月球的质量中心不在几何中心,偏离了约1.6千米。但是,迁移的发生过程尚不清楚。


  “那将成为一个好的研究计划,”加拿大约克大学天文学教授基莫·因纳宁说。


  法国人拉普拉斯在18世纪末发现月球形状不规则难能可贵,然而,他没有看到的是,月球正在逐渐远离地球。


  谜团三正在逐渐远离地球


  几十年前“阿波罗”号登月时,宇航员在月球表面安放了一面镜子。此后,科学家从地球上向这面镜子发射激光,并通过激光往返时间测算月地距离。结果显示,月球每年远离地球约3.8厘米。


  现在的月球自转和公转周期相同,所以它的一面总是朝向地球。科学家估计,和现在约38万千米的距离不同,早期的月地距离可能只有约2.6万千米。由于天体运行轨道半径与天体转速有关,按照这一假设,1比1的自转公转周期比可能解释当前月球形状不规则的现象。


  还有一些科学家假设,月球形成初期的自转公转周期比为3比2,也就是公转2周期间自转3周,这种情况至多持续了几亿年,最后因为潮汐力而自转降速,自转公转比稳定为1比1。计算结果表明,这段自转比公转快的时期可能提供足够的力,为月球形成目前的形状准备了条件。

正于布拉格举行的第26届国际天文学联合会大会将就新的行星定义决议草案进行讨论和表决。美国一位科学家22日分析说,如果新的行星定义被通过,必将有更多的天体成为行星,月亮在亿万年后也可能从卫星升格为行星。



美国加利福尼亚大学的天文学家格雷戈里·劳克林告诉记者,根据国际天文学联合会上交的行星定义草案,围绕恒星旋转的球形天体只要达到一定体积和质量都有可能成为行星。对于一颗行星和它的卫星,例如地球和月亮,如果两者的引力中心即共同质心有朝一日不再处于行星内部,而是转移到外部空间,那么这颗卫星就成为了行星。


劳克林表示,虽然听起来非常不可思议,但在理论上月亮的确有可能成为行星。月亮诞生于40亿年前的一次天体冲撞,原本距离地球很近,但它远离地球的趋势十分明显。据悉,由于两者之间潮汐力的作用,月亮与地球的距离每年增加约3.75厘米。


劳克林说:“如果地球和月亮还能继续存在几十亿年,地球和月亮的共同质心将会从地球内部转移到地球之外,到那时,月亮就可能成为行星了。”


根据国际天文学联合会行星定义委员会提出的行星定义决议草案,目前太阳系有12颗行星,新增的行星包括谷神星、原先被认为是冥王星卫星的卡戎和一颗暂时编号为2003 UB313的天体。根据会议安排,天文学家将于24日就行星定义的决议草案进行表决。


国际天文学联合会成立于1919年,是世界上最大的天文学家专业团体。国际天文学联合会大会每3年举行一次。今年的大会为期12天,于14日在捷克首都布拉格开幕。
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