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第19章 月球探秘(5)

“雨海”是如何形成的

“雨海”具有壮丽的外观,复杂的地势构造,那么它到底是如何形成的呢?

通常来说,就“雨海”的形成有两种解释。一种解释认为,在大约39亿年前,一颗巨大的陨星(或小行星)撞击在了月面上,形成了巨大的坑穴。然而,在陨星坑的四周却出现了山崩和断裂,从而形成更大的月海盆地,现在的亚平宁山脉和高加索山脉就是当时造成的断层。而大约在31亿年前,陨星冲击诱发,导致大量的熔岩涌出,淹没了月海盆地的内部,就形成了今天的“雨海”。

这是其中的一种解释,而另外一种解释则认为,月海是月球自身演变的结果,基本上都是在同一时期内形成的。

不过,两种解释都没有确切的科学依据,都是推测,雨海为何会产生?还需要科学家们继续探求

新知博览——陨星的分类

陨星一般分为3类,分别是铁陨星、石陨星和石铁陨星。

铁陨星也称陨铁,一般含铁80%以上,镍5%以上,此外还有少量钴、铜、磷、硫、硅等;密度从7.5~8.0克/厘米3。这类陨星占看见落下并找到的全部陨星的6%,新疆大陨星就是一个铁陨星。

石陨星也称为陨石,主要是由氧化硅、氧化镁、氧化铁等组成的矿石,也包含少量的铁、镍等;密度从2.2~3.8克/厘米3。这类陨星占全部陨星的92%,大部分(约86%)陨石是由一种地球上没有的粒状体组成,称为球粒陨石。粒状体是在高温下形成的球状或扁球状的结晶粒,直径多在0.3~1毫米之间,包含硅酸盐和其他矿物,也有一点点铁、镍等。少数的球粒陨石含碳较多,达2.4%(一般不超过0.4%),称为碳质球粒陨石。不是由粒状体组成的陨石称为非球粒陨石。

石铁陨星也称陨铁石,铁镍和硅酸盐等矿物各约占一半,密度从5.5~6.0克/厘米3。这类陨星占全部看见落下并找到的陨星的2%左右。

在一些陨星中找到了水;在一些陨星中找到了钻石;在一些碳质球粒陨石中找到了多种有机物,包括甲醛和二、三十种氨基酸。

月地距离是多少

月球离地球的距离为384401千米,一颗速度为每秒500米的炮弹,需要飞行9天,每秒传播332米的声音,需要传播13天。即使是光线,从月亮到达地球,也得走1.25秒钟。

三角法测量月地距离

月球作为一名“卫士”,同它的“主人”——地球是相处得很好的。它诞生40多亿年以来,始终围绕着地球不停地转动。此外,它还是满天星斗中离地球最近的一颗星,平均距离只有384401千米。月球到地球的距离,只有太阳到地球距离的四百分之一。

38万多千米,一颗速度为每秒500米的炮弹,需要飞行9天,每秒传播332米的声音,需要传播13天。即使是光线,从月亮到达地球,也得走1.25秒钟。这样遥远的距离如何测量出来的呢?

第一次测量月球距离的是古希腊的喜帕恰斯。他利用月食测量了月亮距离。当时希腊人已经意识到,月食是由于地球处于太阳和月亮中间,地影投射到月面上造成的。根据掠过月面的地影曲线弯曲的情况,能显示出地球与月亮的相对大小,再运用简单的几何学原理,便可以推算出月亮的距离。喜帕恰斯得出,月亮到地球的距离几乎是地球直径的30倍。

1751年,法国的拉朗德和拉卡伊,用三角法精确地测量了月亮的距离。

三角法是测量队常用的一种方法,它能用来测量不能直接到达的地方的距离。比如,在一条奔腾咆哮的河对岸有一建筑物,要想知道它的距离,又不能渡过河去,就可以用三角法测量。方法是在河这边选取两个基点,量出它们之间的距离(这两个基点之间的连线叫基线),然后在两个基点上分别量出被测目标同基线的夹角,就可以计算出被测建筑物的距离。拉朗德和拉卡伊所用的正是这种方法。不过,由于天体都很遥远,用三角法测量天体时,基线要取得很长。拉朗德和拉卡伊选取柏林和好望角作基点。拉朗德在柏林,拉卡伊在好望角,同时观察月亮。他们测得月亮离地球是384400千米。

雷达测月和激光测月

随着科学技术的发展,20世纪50年代以来,先后发展了雷达测月和激光测月。

雷达测月在1946年开始试验,1957年首次获得成功。用这种方法测量的月一地距离是384403千米,误差在1千米之内。目前国际天文界共同采用的数字是384401千米。

激光的发明,特别是1960年第一台红宝石激光器问世,使得天文学家有可能将雷达天文扩展到光学波段。在测量月一地距离时,人们用激光雷达代替无线电雷达,这就是现在很受推崇和注意的激光测月。由于激光的方向性极好,光束非常集中,单色性极强,因此它的回波很容易同其他形式的光区分开来,所以激光测月的精确度远比雷达测月高,可精确到几十厘米。

第一次成功地接收到月面反射回来的激光脉冲是1962年,它为激光测月拉开了序幕。7年以后,美国用“阿波罗-11号”宇宙飞船把2名宇航员送上了月球。他们在月面上安装了供激光测距用的光学后向反射器组件。这个组件反射的激光脉冲,将严格地沿着原路返回地面激光发射站,供地面接收。用这种方法测量月一地距离,精度可达到8厘米。

延伸阅读——人类第一次登月旅行

1969年7月16日(美国东部时间),星期三,一个万里无云的好日子。上午9点半,庞大的“土星5号”运载火箭一声巨响,载着“阿波罗11号”宇宙飞船徐徐升上太空。3天后,飞船到达月球上空,驾驶长柯林斯完成了最后的不允许出现丝毫偏差的轨道调整,使飞船在月球上空15千米处绕月飞行。

7月20日,另外两名航天员阿姆斯特朗和奥尔德林登上了名叫“鹰”的登月舱,从飞船出发,并平稳地降落在月面上一个名叫“静海”的平原。经过6个半小时的准备,身穿航天服的飞船船长阿姆斯特朗打开了飞船舱门,爬出舱口,在5米高的进出口台上呆上了几分钟。然后又沿登月舱着陆架上的扶梯走向月面。通过电视,地球上亿万人看到了阿姆斯特朗双脚踏上月面。当阿姆斯特朗向月面迈出第一步时,通过无线电向整个地球上的人类说出:“对于一个人来说,这只是一小步;但对人类来说,这是巨大的一步。”

19分钟后,奥尔德林也下到了月面上,并在月面上插上了一面美国国旗,然后留下一块金属纪念碑:“公元1969年7月,来自行星地球上的人首次登上月球。我们是全人类的代表,我们为和平而来。”

7月21日,阿姆斯特朗和奥尔德林完成考察任务后,进入登月舱的上升段,与在月球轨道上停留的柯林斯会合后,平安返回了地球。

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