高中英語Unit1Greatscientists文章地球與月亮2人教版必修五

地球與月亮地球的輻射帶和磁層地球的輻射帶分為兩層，形狀有點像是敲成兩半兒的核桃殼。離地球較近的輻射帶稱為內(nèi)輻射帶，較遠(yuǎn)的稱為外輻射帶，也能夠稱之為內(nèi)、外范·艾倫帶。輻射帶把地球從四周包圍起來，而在兩極處留下了縫隙，也就是說，地球的南極和北極上空不存在輻射帶。在地球四周被太陽風(fēng)包圍并受地球磁場控制的地區(qū)稱為磁層。它是地球控制地區(qū)的最處層。地球磁層是由太陽風(fēng)與地球磁場互相作用形成的。地球的固有磁場可近似用偶極場表示，地球磁場對高電導(dǎo)率的太陽風(fēng)流有阻擋作用，太陽風(fēng)流可壓縮地球的磁力線。在太陽風(fēng)的動壓與地球磁場的磁壓大概相等的地區(qū)，即形成太陽風(fēng)與地球磁場的分界層，這個分界層稱為磁層頂，磁層頂包圍的地區(qū)即是磁層。磁層的形狀像一個羽毛球，其朝陽一側(cè)約呈一橢球面，在沉靜太陽風(fēng)中，朝陽側(cè)磁層頂在日－地聯(lián)線上離地心的距離約為10個地球半徑（Re＝6371.2km），磁105Ｋ）的儲存區(qū)；地球輻射107Ｋ）的冷等離子體；等離子層頂前有一弓激波。其背陽一側(cè)是拉長向外略張開的圓筒形，稱為磁尾，磁尾的長度可長達(dá)1000個地球半徑，磁尾的南北和東西寬度約為40個地球半徑。在一般狀況下，太陽風(fēng)等離子體是不易進入磁層的，只有在關(guān)閉磁力線和張開磁力線分界的漏斗形區(qū)（稱為極隙區(qū)或極尖區(qū)，）可進入磁層及電離層和高層大氣。但太陽風(fēng)粒子可經(jīng)過磁場重聯(lián)和粘性作用進入磁層。磁層是一個巨大的粒子庫，它可儲存能量從幾電子伏（eＶ）到幾百兆電子伏（ＭeＶ）的等離子體和高能粒子。磁層中有幾個粒子儲存區(qū)；等離子體層區(qū)儲存著密度較高溫度較低（約體片區(qū)是熱等離子體（約帶區(qū)儲存著高達(dá)幾百ＭeＶ高能粒子；環(huán)電流區(qū)是由幾百keＶ的能量粒子形成的。在沉靜時，磁層中的粒子一般不會侵入電離層和高層大氣。太陽風(fēng)向磁層輸入能量的另一種形式，是電磁能。太陽風(fēng)和磁層互相作用形成巨大的發(fā)電機，稱為太陽風(fēng)－磁層發(fā)電機。當(dāng)太陽風(fēng)的速度加快和行星際磁場南向重量加強時，這一發(fā)電機產(chǎn)生高達(dá)100kＶ以上的越磁尾電位降、107Ａ的電流及1022Ｗ的功率。當(dāng)太陽風(fēng)輸入磁層的功率超出某一值時（約為1011Ｊ／s），因為磁層能量超載，磁層中的能量會經(jīng)過某種不穩(wěn)固性很快地開釋出來，輸入電離層和高層大氣，這類磁層能量儲存和忽然開釋的過程，稱為磁層亞暴，磁層亞暴的時間尺度約為１小時。當(dāng)行星際磁場南向重量連續(xù)時間較長時，可間歇性地發(fā)生多次磁層亞暴，多個磁層亞暴可形成磁暴。磁層亞暴和磁暴可惹起磁層、電離層和高層大氣的強烈擾動，如磁層粒子注入事件、極光活動、電離層暴和熱層暴等。電離層電離層是地球大氣的一個電離區(qū)域，高度范圍約60～1000km，再往上即是磁層。電離層是由太陽Ｘ射線、紫外線和高能粒子對高中層大氣的電離作用形成的。電離層是處于部分別的中高層大氣區(qū)，含有相當(dāng)多的自由電子，但中性大氣仍很濃密，因此中性分子和帶電粒子的碰撞屢次。觀察表示，電離層電子密度隨高度的散布擁有分層構(gòu)造。在離地面60～1000km的范圍內(nèi)，主要可分為三層，即Ｄ層、Ｅ層和Ｆ（Ｆ1層和Ｆ2層）層。Ｄ層位于60～90km的地區(qū)，電子密度在103cm-3以下，在夜間電子大批消逝，Ｄ層可以為不復(fù)存在。Ｅ層約處于90～140km的地區(qū)，電子密度103～105cm-3，電子密度頂峰通常位于110～120km。夜間Ｅ層的電子密度降落至5×10cm。Ｆ層在Ｅ層之上，其范圍可向來伸延至上千km。在白日，Ｆ層可分為Ｆ1層和Ｆ2層，Ｆ2層在Ｆ1層之上。夜間Ｆ2層消逝。Ｆ1層一般在140～200km范圍，電子密度105cm-3。Ｆ2層可從200km伸至1000km。其電子密度峰值區(qū)于300km左右，最高電子密度可達(dá)106cm-3。太陽活動、磁層亞暴和磁暴對電離層構(gòu)造產(chǎn)生很大的騷擾。電離層騷擾主要有電離層暴、電離層忽然騷擾、極蓋汲取和極光帶汲取等。這些電離層擾動會嚴(yán)重影響無線電的流傳。別的，從低層大氣向上流傳的行星波、聲重波和大氣準(zhǔn)兩年振蕩等也對電離層構(gòu)造產(chǎn)生明顯擾動。中高層大氣在地球強盛引力的作用下，大量氣體齊集在地球四周，形成數(shù)千千米的大氣層。大氣層向來能夠延續(xù)到距地面6400千米左右。大氣中氮占78%，氧占21%，氬占0.93%，二氧化碳占0.03%，氖占0.0018%，別的還有少許的水氣和灰塵。大氣的壓力和密度是隨高度的增添體現(xiàn)指數(shù)的降低。但大氣的溫度卻表現(xiàn)出分層構(gòu)造。直到幾百km，中層大氣是構(gòu)成大氣的主要成分。從地面開始，大氣可分為五層：對流層、平流層、中間層、熱層和外層，其中平流層和中間層稱為中層大氣。在各層中溫度隨高度的散布是不一樣的。對流層厚度不均勻，赤道地域約16千米，兩極約8千米，是大氣中最濃密的一層。大氣中的水氣幾乎都集中在這里，云、雨、雪等天氣現(xiàn)象都發(fā)生在這一層。溫度隨高度降低。平流層約從13～50km左右，溫度隨高度略有增添，這層稱為平流層（過去也稱同溫層），平流層頂處于50km左右。這里基本上沒有水氣，大氣安穩(wěn)，天氣明朗，對高空飛翔有益。在距海平面高度20-30千米處，氧分子在太陽紫外線作用下形成臭氧層，臭氧層是防備紫外輻射的屏障。臭氧最高濃度是出此刻25km鄰近。中間層從平流層頂約到80km，溫度隨高度顯然地降低，這一層稱為中間層，中間層頂約處于80～90km。熱層從中間層頂向來到500km左右，溫度隨高度明顯增高，可高達(dá)1400Ｋ，這層稱為熱層，熱層頂約處于500km左右。熱層大氣直接受太陽活動和磁層擾動的影響，當(dāng)磁層亞暴和磁暴時，熱層大氣的溫度和密度可明顯增添，有時可增添一個數(shù)目級以上，這對航天器軌道有很大的影響。外層熱層頂以上溫度不隨高度變化，稱為外層。外大氣層和行星際空間交融在一同。月球的基本參數(shù)：均勻赤道半徑:ae=1738000米均勻半徑:a=1737400米赤道重力加快度:ge=1.618米/秒2均勻自轉(zhuǎn)周期:T=27.32166天扁率:f=0.006質(zhì)量:M⊕=0.07348×1024公斤月心引力常數(shù):GM=4.902793455×1012米3/秒2均勻密度:ρe=3.34克/厘米3地月系質(zhì)量比E/M=81.30068離地球均勻距離:R=384400公里逃逸速度:v=2.38公里/秒表面溫度:t=-120～+150表面大氣壓:p=1.3×10-10帕月球圈層構(gòu)造這是1972月球內(nèi)部構(gòu)造這是用一千五百這是由阿波這是由美國這是阿波羅17年美國阿表示圖。月球張由克萊門汀號羅17號宇月球圍繞器號在圍繞月球波羅17號內(nèi)部由月殼、飛船拍攝的照片航員拍攝的5號拍攝的飛翔過程中拍宇宙飛船月幔和月核三拼合起來的月球月球巖石照哥白尼隕坑攝的哥白尼隕在返回地部分構(gòu)成。月南極圖。月球南片，遠(yuǎn)處空的一側(cè)。哥坑照片。球途中拍殼均勻厚度只極黑色的隕坑內(nèi)中懸掛著的白尼隕坑有(USGS/NASA)攝的月球有70km，月核可能因終年不見天體是地93km寬。照片。的直徑約在陽光而保留有水球。(NASA)(NASA)(NASA)300-425km之冰。(NASA)間。月球是地球的獨一天然衛(wèi)星，它與地球有著親密的演化聯(lián)系。依據(jù)對成立在月球上的阿波羅11號和12號月震臺記錄資料的剖析，以及對月球表面和月巖的研究，可知當(dāng)今的月球內(nèi)部也有圈層構(gòu)造，但與地球內(nèi)部的圈層構(gòu)造其實不完整同樣。月球表面有一層幾米至數(shù)十米厚的月球土壤。整個月球能夠以為由月球巖石圈（0～1000公里）、軟流圈（1000～1600公里）和月球核（1600～1738公里）構(gòu)成。月球巖石圈又可進一步分為四層，即月殼（0～60公里）、上月幔（60～300公里）、中月幔（300～800公里）和月震帶（800～1000公里）。軟流圈又稱為下月幔。在月殼的10公里、25公里和60公里深處，均存在月震波速的急巨變化，表明在這些深度處存在明顯的不連續(xù)性。月球表面至25公里深處為玄武巖構(gòu)成的月殼第一層次，25公里～60公里之間為月殼的第二層，由輝長巖和鈣長巖構(gòu)成。上月幔由富鎂的橄欖石構(gòu)成，中月幔和下月幔由基性巖組成。月球震源的地點位于600～1000公里的深度之間，均勻月球震源深度為800公里。因為月球表面巖石的密度其實不比整個月球的均勻密度小好多，所以，能夠以為月球核不會是較重的鐵鎳等元素構(gòu)成，它可能呈塑性或部分熔融狀。在月球1000公里深處，月幔溫度不會高于1000°C。依據(jù)對月球內(nèi)部狀況的認(rèn)識，固體部分圈層構(gòu)造其實不是地球自己所獨有的。月球的上述圈層構(gòu)造，也是月球的演化過程中整個月球物質(zhì)圈層分化的結(jié)果。月面特點月面上山嶺起伏，山峰密布，沒有水，大氣極其稀疏，大氣密度不到地球海平面大氣密度的一萬億分之一。沒有火山活動，也沒有生命，是一個沉靜的世界。已經(jīng)知道月海有22個，總面積500萬平方公里。從地球上看到的月球表面，較大的月海有10個：位于東部的是風(fēng)暴洋、雨海、云海、濕海和汽海，位于西部的是危海、澄海、靜海、豐富海和酒海。這些月海都為月球內(nèi)部噴發(fā)出來的大批熔巖所充填，某些月海盆地中的環(huán)形山，也被噴發(fā)的熔巖所覆蓋，形成了規(guī)模弘大的暗色熔巖平原。所以，月海盆地的形成以及繼之而來的熔巖噴發(fā)，構(gòu)成了月球演化史上最主要的事件之一。月球上的隕擊坑往常又稱為環(huán)形山，它是月面上最顯然的特點。環(huán)形山（crater），希臘文的意思是"碗"，所以又稱為碗狀凹坑構(gòu)造。環(huán)形山的形成可能有兩個原由，一是隕星撞擊的結(jié)果，二是火山活動；但是大部分的環(huán)形構(gòu)造均屬于隕星的撞擊結(jié)果。1924年，吉福德（）曾把月坑同地球上的隕石坑作了比較，證明了月坑是隕星撞擊形成的。所以，隕擊作用是形成當(dāng)今月球表面形態(tài)的主要作用之一。很多大型環(huán)形山都擁有向四周延長的輻射狀條紋，并由較高反射率的物質(zhì)所構(gòu)成，形成波狀起伏的地形，向外延長可達(dá)數(shù)百公里。環(huán)形山四周有濺射出來的物質(zhì)形成的覆蓋層；濺射的大塊巖石又撞擊月球表面，形成次生隕擊坑。因為頻頻的隕星撞擊與巖塊濺落，以及月球內(nèi)部噴出的熔巖大規(guī)模泛濫，使得很多隕擊坑模糊不清，或只有隕擊坑中央的尖峰露出覆蓋熔巖的表面。從疊加在月海上的隕擊坑的狀況判斷，以及從月球上帶回樣品的放射性年紀(jì)測定表示，月海物質(zhì)大致是與隕擊坑同時期形成的。月海年紀(jì)多半在35億年左右，而月陸高地的形成起碼在月海熔巖噴發(fā)以前10億多年已經(jīng)存在，所以原始月殼是更加初期形成的，并且是大批熔巖的不停噴發(fā)，月球物質(zhì)長久圈層分化的結(jié)果。研究表示，月球的圈層構(gòu)造是繼大概46億年前它所經(jīng)歷的一個漫長的天文演化階段以后，又一個連續(xù)了約10億年之久的一個圈層分化過程。月球上大型環(huán)形山多以古代和近代天文學(xué)者的名字命名，如哥白尼、開普勒、埃拉托塞尼、托勒密、第谷等。月球表面隕擊坑的直徑大的有近百公里，小的可是10厘米，直徑大于1公里的環(huán)形山總數(shù)多達(dá)33000個，占月球表面積