月球上的土壤成分是什么?跟地球的有什么区别?

月球上的土壤成分是什么?跟地球的有什么区别?,第1张

月球地球上的土壤有着本质的不同。 通过把月球样本在反射光透视光放大来看,呈现出不同的颜色,颗粒大小也不相同,地球上的土壤含有腐殖质属于有机物,月球上那个属于沙子,估计改造改造施点肥应该也能种吧土壤是由矿物质和有机质(生物尸体、水分、细菌等),月球上得土壤只不过是没有有机质,只有矿物质而已,现在比较流行的是撞击假说,可以很好解释地月岩石圈成分相当相似,而月核轻,整个月球缺乏重元素的问题。

月球历史无水也没有地球板块上下运动,铁和铁以上的重元素比地球上能够多一些,地球上这些元素沉到地核里去。因为月球环境比较单纯,不像地球那么复杂,保存了很多早期信息,可以帮助科学家更好的了解月球的形成。月球上发现的元素地球上都有,地球上的元素月球上也都有,也许是时空寡闻,还没有看到有什么元素地月不一样的报道。

月球上的土壤里不仅含有铁、金、银、铝等单质,还含有少量的锡铜化合物,而且还含有大量的聚合反应的重要原料,月球土壤是由月岩风化而来,其成分和地球土壤的区别在于缺乏有机质、水和空气,并且多了氦-3。其实除了有机物含量之外,和地球上的岩石土壤差别并不是很大,地球上的氧化物较多,月亮中氧化物成分较少。主要为月壤,即覆盖在月球表面的“土壤”,包含微细的矿物颗粒、岩石碎屑和玻璃质微粒等。

将月球上的这些细颗粒物称作月壤,虽然只是叫法不同,你需要知道它与我们身边熟悉的土壤是有本质区别的。绝大多数科学家其实是将月球土称之为“风化浮土”,而并非“土壤”。月球浮土的形成是因为流星的冲月球上的土壤跟地球上无机物中的土壤差别不会很大,都是由同一的自然物质所构。

目前,关于月亮形成的最重要的学说认为,月亮是在大约45亿年前,由于一颗大小近似火星的星体强烈碰撞并划过地球形成的。当时的碰撞形成的大量熔化的岩石碎片和尘埃被甩到地球周围轨道之内,经过一段时间的相互碰撞和聚集而形成了今天的月亮。

对这种学说的有力支持,来自阿波罗登月计划的发现。宇航员们从月球上采集的土壤标本表明,月亮上的矿物质和地球上的是相似的,这使得科学家们确信,地球和月亮有着共同的起源。

有些学者对碰撞学说持不同的看法,他们认为月亮和地球是在同一时期,由同一团岩石和尘埃分别独立形成的。但是我们已经从“月球勘探者”的发现知道,月球的核心只占其质量的2%到4%,远远小于地球核心所占的30%,如果它们来自同一起源,至少两者核心所占的比例应当相近。所以这种说法并不太成立。

月球最初是如何形成的呢在科学界这是一个大有争议的问题,目前大致有三种理论。

“俘虏”理论:有些科学家认为,月球原是一颗流星,当它在宇宙空间漫无边际飞行时,偶然进入地心引力范围,受到地球引力的约束,因而才意外地纳入了地球轨道。不过,近几年来,有不少人引用天体力学来反对这一说法。

“分裂”理论:持这一说法的科学家认为,月球是从一片炽热旋转的云状物包围着的地球中分裂出来的,因而月球是地球的“孩子”。然而从“阿波罗”号宇宙飞船上几次带回来的资料表明,月球和地球的组成成分却是大不相同的。

“碰撞”理论:该理论认为,约45亿年前,一个比火星更大的行星,以每小时4000公里的飞行速度猛然撞击早期的地球,力度如此之大,以致这个行星的铁质核一直撞到了我们地球的中心。碰撞结果是产生巨大爆炸,伴随有6000摄氏度以上的高温。地球在爆炸的冲击下变了形,这个采取“自杀行为”的巨大天体的大部分与地球融合,只有一部分作为炽热的蒸汽与其他碎片一道汹涌地喷射入外层空间,后来这些蒸汽冷却下来并凝固成尘埃,尘埃与其他碎片混杂在一起形成了一个核,这个核后来凝聚成团,我们的邻居——灰色的月球从此诞生了。

科学家们正借助于新型的超级计算机来模拟宇宙空间所发生的这一奇特碰撞,以求验证该理论。

月球起源新说

月球来自哪里?这是一个人们在不断探求的问题,近年来,随着行星演化理论的飞跃发展以及现代电脑技术的广泛应用,又出现了一种月球起源的新学说,叫做新俘获说。

从行星演化看月球起源

近几年来,科学家们以现代行星演化理论为基础,用计算机计算了在太阳系形成的初期,作用于太阳、地球、月亮三者之间的力以后,得出了一种新的月球起源学说。科学家们认为,月球是在地球形成的初期,在地球的引力范围内被地球所俘获的;而这种现象在当时又是极为普遍的现象。这种新学说,即所谓新俘获说。

新俘获说与过去的旧俘获说不同。旧说仅从地球引力来考虑月球起源;而新说是从整个太阳系行星形成过程来研究月球起源的。新说认为太阳系九大行星及若干卫星,包括月球在内,都起源于原始太阳系星云。原始太阳系星云是46亿年前在原始太阳周围形成的一片薄圆盘状星云。星云中含有固体微粒子。大量微粒子逐渐集聚在星云赤道平面上,形成一片很薄的固体粒子层,随着微粒子密度的加大,自身引力也越来越强,到一定程度其稳定性便遭到破坏,粉碎成半径为5公里左右的很多小天体,即小行星。整个太阳系起初是由约一兆个小行星构成的。无数小行星在星云气体中围绕太阳旋转,互相碰撞,逐渐凝聚成长,形成大小不同的行星。我们的地球就是这样,大约经过一千万年才长成现在这么大的。

行星是在星云气体中成长的。地球的幼年时期周围覆盖着浓厚的星云气体,这种气体叫做原始大气。由于当时太阳活动特别激烈,强大的太阳风逐渐吹散原始大气,后来包围地球的原始大气也逐渐稀薄,飘散掉。

月球也起源于原始太阳系星云,与地球演化过程大体相同。月球是在地球刚到成年,原始大气开始逸散之际飞近地球引力圈的,这样便成了地球的俘虏。

俘获月球的四种力

月球进入地球引力圈后,受到很多力的作用才留在卫星轨道上绕行。俘获月球主要有四种力,即地球引力、太阳引力、潮汐力和原始大气的阻力。

一般来说,飞进地球引力圈的小天体,包括月球在内受到最大的力就是地球引力。然而,仅有地球引力,俘获后的小天体轨道未呈椭圆形。地球引力加上太阳引力之后,使小天体轨道有了改变。在地球和太阳引力作用下,进入地球引力圈内的小天体的轨道也不完全是椭圆形的,而且飞行若干周之后必然脱离引力圈跑掉,不可能留在卫星轨道上。

但是,月球并未脱离地球引力圈跑掉,这是由于原始大气的阻力在起作用。地球引力圈内的原始大气阻力对飞来的月球起了急剧的制动作用,使月球失去一部分能量,轨道半径变小,便跑不掉了。

如此说来,月球因受大气阻力作用轨道半径越来越小,岂不是早晚也得掉到地球上来,与地球相撞吗不必担心,当月球飞进地球引力圈时,原始大气已开始逐渐飘散,月球所受的大气阻力越来越小,原始大气消失后,月球所受阻力也随之消失,因而轨道半径没有变小,也没有与地球相撞。

大气阻力消失后,还有潮汐力在起作用。在潮汐力作用下,月球公转速度加快,离心作用强化,轨道反而向外推移。通过观测得知,目前月球轨道半径事实上每年大约增加3厘米。

在上述四种力的作用下,使月球在被俘后既未掉到地球上来,也没跑到引力圈外去,始终在卫星轨道上运行,与地球长期相伴。

俘获是普遍现象

行星俘获小天体是行星演化进程中的一种普遍现象,不仅地球这样,太阳系其他行星也有这种现象。不少行星都各有自己的卫星,就是最好的说明。地球在形成过程中,曾有许多小天体飞到引力圈内来,其中一部分小天体直接与地球相撞,其余大部分在绕地球飞行期间,因原始大气强大阻力使轨道半径变小,最后终于落到原始地球上来。地球是在不断“吞掉”这些飞来的小天体当中成长起来的。

月球被俘获时间比其他小天体都晚,月球是在地球凝聚末期、原始大气逸散初期被俘的。月球被俘的最初10—100年期间,和其他小天体一样,轨道半径也在缩小,但原始大气消失后,月球轨道半径有了改变,月球后来的离心倾向使它幸存下来,免被地球“吞掉”。法国科学家F·米古纳曾对月球被俘后轨道变化的趋势作了计算,计算结果如附图所示。从附图上可以看出,刚被俘的月球距离地球较近,1千万年后月球轨道半径为地球半径的20倍,1亿年后为35倍,46亿年后达到60倍,即现在的位置。

自从俘获月球后,地球几乎再也没有俘获其他小天体。因为已有月球绕地球飞行,如果再有其他小天体飞来,依据天体力学原理,不会处于稳定状态,它不是掉到地球上来,就是飞出去,再不就是落到月球上去。所以,地球只有月球一个卫星陪伴。

俘获现象是普遍的,整个太阳系行星都是如此,只有金星是个例外。金星的自转速度很慢,约250天自转一周,不可能俘获行星,因此至今还孑然一身漫游在天空。

新俘获说从行星演化的整体上阐明了月球的起源以及被俘经过,是目前解释月球起源问题最有权威的学说。但这一新学说还有一些尚待研究的问题,例如,没有原始大气阻力能否俘获卫星顺行性卫星和逆行性卫星的被俘有何不同等等。经过科学家们的反复研究,人类对地球起源问题必将有一个正确而全面的认识

月球表面都覆盖着一层由岩石碎屑、粉末、角砾、撞击熔融玻璃等成分极为复杂的物质组成的结构松散的混合物即月壤。月壤中绝大部分物质是就地及邻近地区物质提供的。由于月球几乎没有大气层,月球表面长期受到微陨石的冲击及太阳风粒子的注入,太阳风粒子的注入使月壤富含稀有气体组分。由于太阳风离子注入物体暴露表面的深度一般小于02μm,因此这些稀有气体在细粒月壤中平均含量最高,有些月壤细粒粉末中稀有气体含量高达01~1cm3/g(标准状态下),相当于1019~1020原子/cm3。

在整个月球演化史中,由于外来物体对月球表面的频繁撞击,月壤物质几乎完全混合,在深达数米的月壤中这些稀有气体的含量较均匀

地球的月亮与地球相似,因为它有地壳、地幔和地核。这两个天体的组成是相似的,这也是为什么科学家们认为月球可能是由一颗大流星撞击地球形成的,当时地球还在形成。科学家们已经从月球表面或地壳中提取了样本,但是内层的组成是一个谜。根据我们对行星和卫星形成的了解,月球的核心被认为至少是部分熔融的,可能主要由铁、硫磺和镍。

核心可能很小,只占月球质量的1-2%。

地壳、地幔和地核

地球月亮的最大部分是地幔。这是地壳(我们看到的部分)和内核之间的一层。月球地幔被认为由橄榄石、斜方辉石和单斜辉石组成。地幔的成分与地球相似,但月球可能含有更高比例的铁。

科学家有月球外壳的样本,并测量月球表面的特性。地壳由43%的氧、20%的硅和19%的碳组成镁、10%的铁、3%的钙、3%的铝以及微量的其他元素,包括铬(042%)、钛(018%)、锰(012%)以及少量的铀、钍、钾、氢和其他元素。这些元素形成了一种类似混凝土的涂层,叫做风化层。从风化层中收集到两种类型的月岩:镁铁质深成玄武岩和玛丽亚玄武岩。这两种都是火成岩,由冷却的熔岩形成。

月球的大气层

尽管月球很薄,但它确实有大气层。其成分尚不清楚,但估计由氦、氖、氢(氢2)、氩、氖、甲烷、氨和二氧化碳含有微量的氧、铝、硅、磷、钠和镁离子。因为环境会因时间的不同而形成鲜明的对比,所以白天的成分可能与晚上的气氛有些不同。尽管月球有大气层,但它太薄,无法呼吸,而且含有你肺部不想要的化合物。

太阳系天体应该都有放射性物质,只是含量的差别。月球自然有放射性物质,还能形成一些奇特的现象,月球表面极其稀薄的大气也因为它们而形成,一些放射性物质的大体分布也逐渐搞清楚了。

阿波罗登月期间,曾观测到一种奇异的现象,月球表面有时候会突然闪过一些亮光,并且不同于陨石撞击那种十分短暂的亮光,而是能持续一段时间。科学家做了一些模拟实验,在真空环境中放一些细微的尘土,用一束光照上去就会发现尘土被“激发”飞溅,在日光照耀下就可能形成闪光,但这种现象在月球上也有区域分布,后来日本发射的辉夜姬号探测器和美国的一些探测器查明了其中一种原因。

在一些陨石坑中,放射性物质的分布比较多,放射性物质衰变产生气体氡,氡在阳光的激发下,可以发出一定频率的光。放射性物质的分布正好和月球闪光现象的分布范围一致。事实上由于放射性物质元素本身就比较重,在陨石、行星的形成过程中,它们更容易沉入中心,地球核心区域可能就有大量的放射性物质,它们衰变产生的热量是地球内部热量的主要来源之一。对天体的元素分析可以借助光谱分析等技术手段完成。

月球可能是地球被撞击形成,元素组成和地球十分相似,只有氦-3等元素可能和太阳风高能粒子有关,月球没有大气,氦-3的储量比较多了。地球有大量的放射性物质,有些也是小行星带来,月球上自然也是一样的了。月球大约形成于46亿年前,与太阳系年龄一致,并形成了月壳、月幔、月核,就是现在我们看到的月亮。直到今天我们仍然无法对月球彻底的了解。

月球体态娇小,引力柔弱(为地球的1/6),根本不具备缚住大气的能力在向阳面的高温下,任何气体分子都会轻而易举地达到脱离速度而逃之夭夭。但对月球的实测表明,月球表面并不是没有任何大气的不速之国,只是大气层太稀薄,表面大气压仅为2X10“巴,而且大气成份比较复杂,随时空多变,通常在黑夜时的大气成份主要由40%的氩、40%的氖和20%的氦组成,到日出时还会加入极少量的甲烷和氨等,有些地区的大气中还会发现极微量的氢、氡、钠、钋和钾原子等。美国科学家日前宣称,月球上有冰存在,这就可能为探索月球奥秘的人们提供饮用水,也可将冰分解为氢和氧,从而为火箭提供燃料。

月球

[1]在科学的概念里,月球是地球唯一的天然卫星,它围绕着地球奔腾回旋不息,它诞生40多亿年来,从未离开过地球的身旁,是地球最忠实的伴侣。 任何天体都有它形成、发展与衰老的演化过程。月球起源与演化的研究,对了解太阳星云的成分、分馏、凝聚与吸积过程、类地行星的形成与演化、地月系统的形成与演化等都具有重要意义。 月球的起源与演化一直是人类十分关注的自然科学的基本问题之一。100多年来曾有过多种有关月球起源与演化的假说,但至今仍众说纷纭,难以形成一个统一的说法。这些月球成因学说争论的焦点在于,月球是与地球一样,在太阳星云中通过星云物质的凝聚、吸积而独立形成,还是由地球分裂出来的一部分物质形成的?月球形成时就是地球的卫星,还是在后期的演化中被地球俘获而成为地球卫星的? 任何有关月球的起源的假说都必须符合以下一些基本事实:月球是地球的唯一卫星,月球的公转是围绕地月系统质量的质量中心旋转,月球的公转平面与地球的赤道面并不一致。月球的质量约为地球的1/81,月球的平均密度为334克/立方厘米,只有地球平均密度的60%。月球与地球的平均成分差异很大,月球比地球富含难熔元素,匮乏挥发性元素和亲铁元素。月球比地球缺水,比地球还原性强。月球内部也有核、幔、壳的圈层状结构。月球表面岩石的年龄一般均大于31亿年,表明月球的演化主要是在其形成后的15亿年内进行的。月球现今是一个内能接近枯竭而活动近于僵死的天体。  地月系统模拟图

[2]历史上有关月球起源的假说,大致可归纳为共振潮汐分裂说、同源说、浮获说和撞击成因说共4种类型。其中,前三种月球起源假说虽然对月球的化学成分、结构、运行轨道和地月关系的基本特征的解释均有不同程度的依据,但在地月成分与自转速度的差异,氧及其他同位素组成的相似性等方面,仍存在许多难以自圆其说的缺点。随着对月球研究的不断深入和认识的逐步深化,科学家又提出了新的假说。最新提出的撞击成因说引起了科学家们的极大关注,它能解释更多的观测事实,是当前较合理的月球起源假说。[3]

编辑本段分裂说

   地月分裂说

[4]月球的共振潮汐分裂说是月球起源研究中著名的假说之一。 月球的共振潮汐分裂说坚持月球是地球的亲生女儿,即月球是从地球中分裂出来的。坚持这一假说的科学家认为,在地球形成的早期,地球呈熔融态,由于潮汐共振作用,地球自转不稳定,即使只考虑地球和月球的角动量,当时地球自转的周期也仅有4小时,加上太阳的潮汐作用,地球的自转周期可缩短到2小时,因此有理由相信,在地球历史的早期,地球飞快地旋转,其自转速率比现在要高得多。若初期的地球是熔融状态,地球物质在地赤道面上将出现膨胀区,使在赤道面上的一部分熔体分离,或者说这部分熔融物质在地球高速自转情况下从赤道区被甩了出去,甩出去的物质在地球附近的行星际空间凝聚,冷凝后形成月球。一些持这种假说的人还认为,地球上的太平洋就是分裂出月球后留下的“疤痕”。由于这种假说提出月球是从地球分离出去的,因此这种假说被形象地比喻为“母女说”。不过,由于这一假说与地月系的基本特征不相符,现在已经被大多数科学家所摈弃。[5]

编辑本段同源说

   地月同源说

[6]与俘获说、分裂说和碰撞成因说一样,月球的同源说也是月球起源研究的著名假说之一。 月球起源的同源说坚信月球与地球是姐妹或兄弟关系,月球与地球在太阳星云凝聚过程中同时“出生”,或者说在星云的同一区域同时形成了地球和月球。 主张这一假说的科学家认为,在原始太阳星云内,温度和化学成分取决于与太阳的距离。太阳系的各个行星是在星云中不同的区域、由不同化学成分的星云物质凝聚、吸积而形成的。月球与地球在太阳星云中相距较近,形成过程相似,属于同时形成的“兄弟”。对于地球与月球成分上的差异,他们解释说,形成行星时,开始是凝聚、吸积并形成以铁为主要成分的行星核,金属核进一步增长之后,星云中残留的非金属物质才凝聚,月球就是地球形成后剩下的残余物质所组成的。同源说力图合理解释地球与月球成分差异和月球的核、幔与壳的组成,但其模式与太阳星云的凝聚过程和地月系的运动特征不尽相符。因此,这一假说也不尽人意。[7]

编辑本段俘获说

   地月俘获说

[8]月球捕获说认为,月球是地球抢过来的“女儿”,即地球与月球由不属于同一星云团的物质形成,由于地-月轨道的变化,在1~10个地球半径范围内,外来的月球在飞过地球附近时被地球的强大引力所捕获,最终成为一颗环绕地球运行的卫星。 主张俘获说的科学家认为,地球和月球处在太阳星云的不同部位,由化学成分不同的星云物质凝聚而形成。月球原来的运行轨道与地球的轨道面交角很小(约5度),当月球运行到地球附近时,在地月距离为10个地球半径的范围内,月球可能被地球俘获而成为地球的卫星。 著名有天文学家阿尔芬认为,月球曾经是一个独立的行星,月球被地球俘获时,与地球的距离大约为26个地球半径,与地球的平面的交角为149度。如果月球进入地球的洛希限,潮汐会产生很强的非均一重力场,月球表面的岩石将会破碎,并进入月球运行的轨道空间,大部碎片物质又返回月球,撞击月球,在月表产生大量的月海盆地。月球正面在39亿年前发生的开凿月海事件——雨海事件也许是俘获说的重要证据。通过地月轨道的精细计算及激光测距的数据表明,现今月球的轨道愈来愈远离地球,每年后退约38厘米。不过,俘获说只能解释部分观 大踫撞

[9]测事实,不能令人满意。因此,不断有人另辟蹊径,提出新的假说。[10]

编辑本段撞击说

   撞击说图示

[11]分裂说、同源说、浮获说这些关于月球起源的假说只能解释部分观测事实,不能令人满意。因此不断有科学家另辟蹊径,提出新的假说。其中,20世纪80年代中期提出的撞击成因说引起了人们的极大关注,它能解释更多的观测事实,是当前较合理的月球起源假说。 撞击成因说也被称为“大碰撞分裂说”,这一假说认为,地球早期受到一个火星大小的天体撞击,撞击碎片(即两个天体的硅酸盐幔的一部分)最终形成了月球。 撞击成因说认为,在太阳系形成早期,行星际空间有大量星云,星云经过碰撞、吸积而逐渐增大。大约在相当地月系统存在的空间范围内,形成了一个质量相当于现在地球质量9/10的“原地球”和另一个火星大小的天体“原月球”。这两个天体在各自的演化过程中都形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐组成的幔和壳。由于这两个天体相距不远,因此有机会发生碰撞。剧烈的碰撞不仅使“原地球”的自转产生了偏斜,而且使“原月球”碎裂,幔和壳变热蒸发,膨胀的气体“裹挟”着尘埃和少量的幔物质飞离原月球。被分离的金属核因受膨胀气体的阻碍而减速,被“原地球”吸积并变成了地球的一部分。飞离的气体尘埃物质受地球引力的作用,呈盘状分布在洛希限以外的空间,它们通过吸积,先形成一些小天体,然后像滚雪球一样不断吸积增长,最终形成现在的月球。 撞击成因说可以合理地解释地月系统的基本特征,如地球自转轴的倾斜与自转加速、月球轨道与地球赤道面的不一致、月球是太阳唯一的与主行星质量比为1/81的卫星、月球富含难熔元素而匮乏挥发性元素和亲铁元素、月球的密度比地球低以及月球形成初期曾产生过广泛熔融、存在过岩浆洋等事实,因此撞击成因说是当今较为合理、较为成熟的月球起源学说,逐渐获得了大多数学者的支持。[11] [8] 绕月航天器Smart-1

[12]2006年,欧洲宇航局的绕月航天器Smart-1完成对月球表面化学成分的测定,测定结果显示月球表面含有包括钙和镁在内的一些化学元素。一直以来人们关于月球是由地球一部分撞击分裂形成,这次发现为月球起源的“撞击分裂说”提供了有力证据。 20世纪60年代晚期和20世纪70年代早期,美国宇航员阿波罗号登月任务中带回月岩样本,自那以后,行星学家们对这些月岩与地球深出地函区域发现的岩石十分的相似感到惊讶。当更多的科学家细致的观察了月岩,月球起源问题变得更具有悬疑,科学家们发现月球与地球深处的岩石仍有着很大的差别。最关键的是,月岩当中的同位素与地球岩石当中的发现并不一致。 据一些科学家推测,在地球生成的早期,曾经有一个相当于火星大小的星球撞击地球,造成的碎片后来聚集形成了月球。如果情况的确如此,月球的含铁量将会比地球低,而镁和铝这样的轻元素的含量则会高一些。 关于月球的起源另外一种理论认为,地球和月球是从一块气体尘埃云中同时产生两个天体。但自从“阿波罗计划”之后,科学家获得了大量令人震撼的照片和382千克月球的土壤岩石。月球起源“撞击分裂说”逐渐占据了上风。[13]

编辑本段核爆炸说

  2010年初,南非和荷兰的两位科学家又提出了一种新的理论和解释。他们认为,月球并非是由于太空撞击或太空爆炸所造成的,而是由于地球自身的一次核爆炸而从地球分离出去的。 南非西开普大学科学家罗伯-德-梅耶尔和荷兰阿姆斯特丹自由大学科学家维姆-范-维斯特伦恩是根据一种核裂变理论提出这种观点的,这种核裂变理论早在19世纪初就有科学家描述过。该理论认为,地球和月球都来自宇宙中同一滴旋转的熔岩,后来一部分分离出去形成了如今的月球。然而,除了撞击原因以外,当时的科学家无法用其他理由来解释形成月球的那一部分熔岩是如何分离出去的。 两位科学家认为,形成月球的那部分熔岩是在地球的一次核爆炸中脱离出去的。在他们的研究论文--《月球起源的另一种假设》中,两位科学家解释说,如果月球是由于一次撞击性的外部力量而从地球分离出去的话,那么它应该由撞击天体和地球的某些物质组成。他们说,“太阳系进化的模型显示,地球的化学组成和撞击天体的化学组成不可能是同样的。” 然而,根据探测到的月球标本显示,月球在化学组成上几乎与地球是相同的。这一发现表明,月球的分离过程没有撞击天体的介入。科学家们在研究论文中解释说,“月球的化学组成与地球越相似,说明月球越有可能是直接形成于地球物质。” 因此,科学家们相信,造成月球直接从地球分离出去并进入轨道的能量是由地球地幔边界的一种超临界反应堆所产生。这种反应堆产生足够的热量使得地球上的硅酸盐等物质被蒸发并喷射出去。美国《科技新时代》杂志科学家克雷-迪洛维也支持两位科学家的观点。迪洛维认为,“根据他们的解释,地心引力在地球的赤道平面附近的地表浓缩了大量的重金属,如铀和钍等。当这些重金属积聚到足够多,浓度足够大,就会产生一种失控的核链式反应,这和核电站的某些原理有些相似。” 迪洛维解释说,“通过这种方式,一种自然形成的地球核反应堆被推到了超临界水平,然后就会爆炸。月球从地球分离出去后,被巨大的核爆炸力量推动进入公转轨道。当然,这种理论很难检验。但是,人们确实知道地球核反应堆的存在,它所产生的遗留物就是如今开采的铀矿。” 梅耶尔和维斯特伦恩认为,要想证明他们的理论,需要依靠未来的月球探测任务带回月球更深内部的物质样本。[1]

编辑本段月球的演化阶段

   月球的演化

[14]科学家将月球漫长的演化历程分为六个阶段: 第一阶段:月球的形成前阶段(距今58亿年~46亿年) 太阳系的元素起源(距今58亿年~50亿年):现今太阳系元素和同位素组成的格局是在前一代恒星的元素合成的基础上形成的,这些元素(及其同位素)是形成太阳星云的物质基础。 太阳星云的凝聚(距今50亿年~46亿年):在以原太阳为中心的太阳星云盘中,元素产生分馏、凝聚、吸积和级序增生,在不同距离的不同空间和温度区域,形成化学成分不同的星云。 第二阶段:月球的形成及其初始阶段(距今46亿年~44亿年) 根据各种测年技术对陨石形成年龄的测定,太阳系各种天体的形成年龄一般为456亿年。月球和地球岩石的精细测年表明,月球形成的年龄为45亿年,而地球的形成年龄约为448亿年。 月球的早期熔融(距今45亿年~44亿年):根据月球热历史的研究,在月球形成后不久,整个月球曾发生过多次局部熔融,月球的大部分曾被加热到1000℃以上,甚至形成过全球性的岩浆洋。月球内部物质通过熔融、重力调整,逐渐形成月核、月幔、月壳结构。原始月壳可能因后期大量小天体的撞击而难以保存。 第三阶段:月球的区域熔融与月球高地形成阶段(距今44亿年~40亿年) 距今41亿年前,月球产生过一次规模较大岩浆活动,通过岩浆分离作用,形成了斜长岩高地(月陆区)。月球高地的岩石一般都有复杂的碎裂变形或多次撞击作用的变质历史。小天体的频繁撞击,使月球高地削低了1500米~2000米。距今40亿年前,斜长岩局部熔融,产生了富含放射性元素和难熔元素的岩浆活动,岩浆凝结后就形成了非月海玄武岩(克里普岩和苏长岩)。斜长岩与非月海玄武岩是月面残存的最古老的岩石。 第四阶段:月海的形成与月海泛滥阶段(距今40亿年~31亿年) 月海的形成(雨海事件)(距今40亿年~39亿年)阶段:雨海纪是月球灾变时期。由于大量小天体猛烈而频繁地撞击月球,在月球表面就开凿形成了月海盆地(大型环状构造)。根据各月海岩石的同位素年龄研究,月海的形成年龄集中在39亿年前±05亿年 ,各月海的形成次序从早到晚大致是酒海、澄海、湿海、危海、雨海、东海…… 月海泛滥(月海玄武岩喷发)(距今39亿年~31亿年)阶段:月海玄武岩喷发填充月海发生在距今39亿年前~31亿年前,是由月球产生的第二次大规模火山岩浆活动引起的。根据月海玄武岩的年龄测定,至少有5次月海玄武岩喷发。月海玄武岩填充的时间依次为:雨海西→雨海东→湿海→危海→雨海→静海→丰富海→澄海→风暴洋。 第五阶段:月球晚期演化阶段(距今31亿年至今) 这一阶段在月球地质历史中称为艾拉托逊纪与哥白尼纪。31亿年以来,虽然小天体的撞击引起的小型火山喷发活动时有发生,潮汐作用诱发的月震活动仍较活跃,但月球表面形貌已基本定型,月球内部的化学演化处于停滞状态。距今20亿年前,月球似乎经受过一次明显的加热事件,但原因不明。艾拉托逊纪形成的辐射撞击坑、辐射纹较暗淡或已消失。哥白尼纪形成的辐射坑则具有明显的辐射纹。 局部的小型的岩浆活动和火山活动仍可能存在,如链状月坑的分布可能是沿断裂分布的火山口,也可能是碎裂的彗星连续撞击月表所形成的。月岩和月壤在月球表面的暴露年龄证明,近500万年以来,月球表面仍然不断地遭受到太阳系小天体的撞击。 第六阶段:月球的现状 月球经历了45亿年的演化,现今已成为一个内部能源近于枯竭、内部活动近于停滞的僵死的天体,仅有极其微弱的月震活动。小天体的撞击和巨大的温差是月球表面最主要的地质营力,它使岩石机械碎裂、月壤层增厚、地形缓慢夷平。现今月球的表面是一个无大气、无水、干燥、无声、无生命活动的死寂的世界。[15]

有关月球的成因说法包括:分裂说、俘获说、同源说、碰撞说等,目前天文学家对月球的成因,还存在着一定的争论。

月球就是人们所说的月亮,在我国有关月亮的民间传说有很多,有不少人就想了解月球究竟是如何形成的呢,下面让我们一起去了解吧。

详细内容 01

分裂说

这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年,著名生物学家达尔文的儿子乔治·达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出,月球本来是地球的一部分,后来由于地球转速太快,把地球上一部分物质抛了出去,这些物质脱离地球后形成了月球,而遗留在地球上的大坑,就是太平洋。

02

俘获说

这种假设认为,月球本来只是太阳系中的一颗月球大小的小行星,有一次,因为运行到地球附近,被地球的引力所俘获,从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为,地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起,久而久之,吸积的东西越来越多,最终形成了月球。但也有人指出,像月球这样大的星球,地球恐怕没有那么大的力量能将它俘获。

03

同源说

这一假设认为,地球和月球都是太阳系中弥漫的星云物质,几乎在同一个太阳星云的区域经过旋转和吸积,同时形成大小不同的天体。在吸积过程中,地球比月球相应要快一点,成为“哥哥”。这一假设也受到了客观事实的挑战。通过对“阿波罗”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,地球和月球的平均化学成分差别很大,人们发现月球的岩石也要比地球的岩石古老得多。

04

碰撞说

这一假设认为,太阳系演化早期,在太阳系空间曾形成大量的“星子”,先形成了一个相当于地球质量014倍的天体星子,星子通过互相碰撞、吸积而长合并形成一个原始地球。这两个天体在各自演化过程中,分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。由于这两个天体相距不远,因此相遇的机会就很大。

05

月球在地球引力长期的作用下,它的质心已经不在其几何中心,而是在靠近地球的一边,因此月球相对于地球的引力势能就变得最小,在月球绕地球公转的过程中,月球的质心永远朝向地球的一边,就好像地球用一根绳子将月球绑住了一样。太阳系的其他卫星也存在这样的情况,所以卫星的自转周期和公转周期相等不是什么巧合,而是有着内在的因素。

欢迎分享,转载请注明来源:品搜搜测评网

原文地址:https://pinsoso.cn/meirong/1947513.html

(0)
打赏 微信扫一扫微信扫一扫 支付宝扫一扫支付宝扫一扫
上一篇 2023-10-29
下一篇2023-10-29

随机推荐

  • 我用完妮维雅男士洁面泥 感觉脸特别凉 凉到刺痛 一会就好了 是不是过敏 是的话求解决办法。。。谢谢!

    用完妮维雅男士洁面泥,感觉脸特别凉,凉到刺痛,但一会儿就好了。这种情况可能是因为你对某些成分过敏导致的。虽然我不能确定你是否真的过敏,但你描述的症状和体验与过敏反应相似。妮维雅男士洁面泥是一款受到非常多消费者喜欢和好评的产品,但并不代表每个

    2024-04-15
    29800
  • 奥特曼卡片在哪里卖?

    各个超市都有卖的。也可以网购。分R、SR、SSR、PR、UR、HR、CP、LGR、SP、GR SR SSR 等级。稀有度级别一般为 UR>SSR>SR>R> N(部分集换式卡牌游戏设定中最高级别为SSR)。不限于某个

    2024-04-15
    25200
  • 天气丹三个版本的区别

    天气丹三个版本的没有区别。虽然它们的叫法不同,但是套盒中的爽肤水和乳液在成分以及含量上都是一模一样的,所以三个版本的天气丹是不分好坏的。天气丹套盒适应的肤质比较广泛,干性肌肤使用以后能够很好的补水保湿,油性皮肤使用以后能够很好的控油祛痘,因

    2024-04-15
    24300
  • 伊思适合什么年龄段

    总体来说,伊思大多数系列护肤品适合20岁以上到30岁以下的人群使用,一般这个年龄段的女性皮肤状态都比较好,也不需要太多的营养需求,而伊思是可以满足这个年龄段人群基本需要的。不过伊思的产品还有多种系列区别,针对个人肌肤问题不同,所适合的年龄段

    2024-04-15
    15800
  • 乔伊思属于什么档次

    中低档次。乔伊思女装价格上属于中低档次那一档,据网友反馈,其质量也属于中低档次,性价比比较一般。乔伊思女装归属上海桃乐丝服饰有限公司所有,专业的韩版女装生产、销售公司,乔伊思品牌韩版女装实行一种实打实的办法,将乔伊思的品牌女装全部进驻华东地

    2024-04-15
    10600
  • 清莹露和神仙水怎么用

    清莹露是属于清洁水,就是洗完脸,第一个用的,是给皮肤一个再次清洁的作用。神仙水是护肤精华露,也是用的人最多,用的顺序的话,在清莹露后面。清莹露是去角质的,洗完脸倒在化妆棉上擦拭,二次清洁。神仙水是叫青春露。清莹露二次清洁去角质,目前SKII

    2024-04-15
    9300
  • 清莹露可以当乳液使用么?清莹露什么成分?清莹露用什么能代替?

    sk 2清莹露可以做乳液吗?Sk2清莹乳液不能作为乳液使用,因为它的主要作用是清洁面部,清理废角质层,打开毛孔,渗透到皮肤内部,使其他护肤品的营养成分更容易吸收。需要在精华水之前使用,而化妆水一般是在爽肤水之后使用,所以sk2清影化妆水是不

    2024-04-15
    8800

发表评论

登录后才能评论
保存