7第七專題-月球與地月系、日月食、潮汐

第七專題地月系1．月球起源之謎對于月球的起源，科學(xué)家提出3種理論，它們?nèi)加腥毕?，但?阿波羅"計劃卻有助于證明，其中看來可能性最小的理論是最佳理論。有些科學(xué)家認(rèn)為，月球是和地球一起，于46億年以前，從一團宇宙塵埃中生成的。另一種理論認(rèn)為月球是地球的"孩子"，也許是從太平洋地區(qū)"摳"出去的。然而"阿波羅"登月探險的結(jié)果表明，地球和月球的結(jié)構(gòu)成份差別很大，有一些科學(xué)家提出了另一種假說，即"俘獲說"。他們認(rèn)為，月亮是偶然闖入地球引力場，而被鎖定在目前的軌道上?？墒?，要從理論上解釋這一過程的機制，難度相當(dāng)大。因此，上述3種理論全都難以站得住腳。正如羅賓·布列特博士所稱："要解釋月球不存在，要比解釋月球存在更容易些。"2．月球年齡之謎令人驚異的是，從月球帶回的巖石標(biāo)本，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)其中99％的年齡要比地球上90％年齡最大的巖石更加年長。阿姆斯特朗在"寂靜海"降落后揀起的第一塊巖石的年齡是36億歲。其他一些巖石的年齡為43億歲、46億歲和45億歲--它幾乎和地球及太陽系本身的年齡一樣大，地球上最古老的巖石是37億歲。1973年，世界月球研討會上曾測定一塊年齡為53億歲的月球巖石。更令人不解的是，這些古老的巖石都采自科學(xué)家認(rèn)為是月球上最年輕的區(qū)域。根據(jù)這些證據(jù)，有些科學(xué)家提出，月球在地球形成之前很久很久便已在星際空間形成了。3．月球土壤的年歲比巖石年歲更大之謎月球古老的巖石已使科學(xué)家束手無策，然而，和這些巖石周圍的土壤相比，巖石還算是年輕的。據(jù)分析，土壤的年齡至少比巖石大10億年。乍一聽來，這是不可能的，因為科學(xué)家認(rèn)為這些土壤是巖石粉碎后形成的。但是，測定了巖石和土壤的化學(xué)成份之后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些土壤與巖石無關(guān)，似乎是從別處來的。4．當(dāng)巨大物體襲擊時，

月球發(fā)聲之謎在"阿波羅"探險過程中，廢棄的火箭第三節(jié)推進器會轟地一下撞在月球表面。據(jù)美國航空航天局的文件記載，"每一次這樣的響聲，聽起來仿佛是一個大鈴鐺的聲音。"當(dāng)?shù)窃氯藛T降落在顏色特別黑的平原上時，他們發(fā)現(xiàn)要在月球表面鉆孔十分困難。土壤樣品經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)，其中含有大量地球上稀有的金屬鈦（它被用于超音速噴氣機和宇宙飛船上）；另一些硬金屬，如鋯，銥、鈹?shù)暮恳埠茇S富?？茖W(xué)家覺得迷惑不解，因為這些金屬只有在很高的高溫--約華氏4500度下，才會和周圍的巖石融為一體。5．不銹鐵之謎月面巖石樣其中還含有純鐵顆粒，科學(xué)家認(rèn)為它們不是來之隕星。蘇聯(lián)和美國的科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一個更加奇怪的現(xiàn)象：這些純鐵顆粒在月球上放了7年還不生銹。在科學(xué)世界里，不生銹的純鐵是聞所未聞的。6．月球放射性之謎月亮中厚度為8英里的表層具有放射性，這也是一個驚人的現(xiàn)象。當(dāng)"阿波羅15"的宇航員們使用溫度計時，他們發(fā)現(xiàn)讀數(shù)高得出奇，這表明，亞平寧平原附近的熱流的確溫度很高。一位科學(xué)家驚呼："上帝啊，這片土地馬上就要熔化了！月球的核心一定更熱。"然而，令人不解的是，月心溫度并不高。這些熱量是從月球表面大量放射性物質(zhì)發(fā)出的，可是這些放射性物質(zhì)（鈾、鉈和钚）是從哪里來的？假如它們來自月心，那么它們怎么會來到月球表面？7．干燥的月球上的大量水氣之謎最初幾次月球探險表明，月球是個干燥的天體。一位科學(xué)家曾斷言，它比"戈壁大沙漠干燥100萬倍。"阿波羅"計劃的最初幾次都未在月球表面發(fā)現(xiàn)任何水的蹤跡。可是"阿波羅15"的科學(xué)家卻探測到月球表面有一處面積達100平方英里的水氣團?？茖W(xué)家們紅著臉爭辯說，這是美國宇航員廢棄在月亮上的兩個小水箱漏水造成的?？墒沁@么小的水箱怎能產(chǎn)生這樣一大片水氣？當(dāng)然這也不會是宇航員的尿液--它直接噴射到月球的天空中?？磥磉@些水氣來自月球內(nèi)部。8．月球表面呈玻璃狀之謎

"阿波羅"的宇航員們發(fā)現(xiàn)，月球表面有許多地方覆蓋著一層玻璃狀的物質(zhì)，這表明，月球表面似乎被熾熱的火球燒灼過。正如一位科學(xué)家所指出的："月亮上鋪著玻璃。"專家的分析證明，這層玻璃狀物質(zhì)并不是巨大的隕星的撞擊產(chǎn)生的，有些科學(xué)家相信，這是太陽的爆炸--某種微型新星狀態(tài)--產(chǎn)生的后果。9．月亮的磁場之謎早先探測和研究表明月球幾乎沒有磁場，可是對月球巖石的分析卻證明它有過強大的磁場。這一現(xiàn)象令科學(xué)家大惑不解，保羅·加斯特博士宣稱："這里的巖石具有非常奇特的磁性……完全出乎我們意料。"如果月球曾經(jīng)有過磁場，那么它就應(yīng)該有個鐵質(zhì)的核心，可是可靠的證據(jù)顯示，月球不可能有這樣一個核心；而且月亮也不可能從別的天體（諸如地球）獲得磁場，因為假如真是那樣的話，它就必須離地球很近，這時它會被地球引力撕得粉碎。10．月球內(nèi)部神秘的"物質(zhì)聚集點"之謎1968年，圍繞月球飛行的探測器首次顯示，月球的表層下存在著"物質(zhì)聚集結(jié)構(gòu)"。當(dāng)宇宙飛船飛越這些結(jié)構(gòu)上空時，由于它們的巨大引力，飛船的飛行會稍稍低于規(guī)定的軌道，而當(dāng)飛船離開這些結(jié)構(gòu)上空時，它又會稍稍加速，這清楚地表明這物質(zhì)聚焦結(jié)構(gòu)的存在，以及它們巨大的質(zhì)量?？茖W(xué)家們認(rèn)為，這些結(jié)構(gòu)就像一只牛眼，由重元素構(gòu)成，隱藏在月球表面"海"的下面。正如一位科學(xué)家所稱："看來誰也不知道該如何來對付它們。"11、月球上奇異的輝光是什么原因引起？是流星或流星雨12、正背面的差異之謎正面？側(cè)面？請收看記錄片《月球之迷》

人類的祖先因月亮而著迷，并在歷法或文字問世之前使用月亮的陰晴圓缺來計時。但在1972年后就沒有人再上過月球，而且我們的注意力開始轉(zhuǎn)向太陽系中其它引人入勝的衛(wèi)星?？茖W(xué)家在木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二的海底發(fā)現(xiàn)了火山熱源，所以相信這顆衛(wèi)星上可能有生物的存在，因為地球上的生命也是起源于海底的火山熱源。本節(jié)目結(jié)合了阿波羅任務(wù)的歷史畫面、美國航天總署和歐洲太空局提供的資料和照片，及參與登月活動人士的訪談，深入探討人類對月亮及其它衛(wèi)星的迷戀。你對月球最大的興趣是什么寧靜？陰晴圓缺？氦3？主要內(nèi)容之一月球與地月系之二日食與月食之三天文潮汐地月系繞轉(zhuǎn)運動一、地月系繞轉(zhuǎn)1、月球公轉(zhuǎn)軌道—白道(黃白交角為5°9′)月球上沒有水、大氣無聲音、無色、無生命的寂靜世界二、月球的基本特征月球的距離：384401千米月球的大?。航前霃?5′32“.6

線半徑1738千米月球的質(zhì)量:7.35X1025G1/81.3地球質(zhì)量月球的密度和重力(1.34g/cm31/6)月球上沒有水、大氣無聲音、無色、無生命的寂靜世界絕好的實驗室和特殊品生產(chǎn)基地月球內(nèi)部有月核、月幔、和月殼這個月坑是太陽光無法照射的表面部分，探測到有水蒸氣的存在月球表面具有高真空、無磁場、地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、弱重力和高潔凈的環(huán)境，月球背面不受地球無線電波干擾，建立月球天文觀測基地、生物制品和新材料實驗室，對地觀測站和深空探測前哨站均具有重大的政治和科學(xué)意義。月球是研究月球科學(xué)、天體化學(xué)、空間物理、生命科學(xué)、對地觀測科學(xué)與材料科學(xué)的理想場所。三、月球的表面月海與月陸月球的環(huán)形山（月坑）美麗的輻射紋月球的表面—嫦娥一號拍攝“嫦娥”撞月終結(jié)494天使命傳回清晰圖像

2009年03月02日08:39

新京報

嫦娥一號最后一撞將獲得什么成果呢？空間技術(shù)研究院專家龐之浩介紹說，這次撞擊除了可以為二期的登月工程做技術(shù)準(zhǔn)備，還能探測更深層的月壤。

月海與月陸月球的環(huán)形山（月坑）美麗的輻射紋月球上奇異的輝光正背面的差異之謎月面與月陸的比較月球的形成地球與月球是一雙姊妹：共同形成說地球與月球是一對母子：分裂說地球與月球是一對情人：俘獲說最新報道：地球受撞孕育了月亮：大碰撞假說證據(jù)？？？自阿波羅計劃實現(xiàn)后…月球的土壤標(biāo)本長達46億年歷史…月球直徑是地球的1/3從地球上看，太陽與月球大小相近月球之謎月球巖石的年齡比地球老？“寧靜?！钡膸r石比附近的巖石久遠(yuǎn)10年

月震強磁場月殼下的大塊濃縮物，使飛船飛過時傾斜四、月球運動與月相變化1、月球的公轉(zhuǎn)運動月球的繞地月系共同質(zhì)心的運動叫公轉(zhuǎn)運動周期：恒星月：27.2122日(真正的周期)

朔望月：29.5306日(月相變化的周期)軌道：白道(黃白交角為5°9′)2、月球的同步自轉(zhuǎn)3、月相的變化月相－－月球的視形象月相的變化：太陽、地球、月球三者的位置周期變化，使得地球上觀測者所看到的周期性現(xiàn)象。(月相變化的成因)月相變化的規(guī)律：新月－初一娥眉月－初二、三上弦月－初七、八望月－十五、十六下弦月－廿一、二殘月－廿七、八新月—初一

朔月上弦月望月下弦月朔月初一初七八十五六廿一、二初一一個朔望月月球的出沒規(guī)律與變化上半月凸月面向西方下半月凸月面向東方如何利用月球定方向？以下的圖哪張是對的？思考方法：1、周日平等圈與地面的夾角

月球的觀測初四傍晚看到的是什么月相、指向哪個方向？峨嵋月位于西方低空凸向西早晨呢？殘月位于西方低空凸向東此時的月序是二十六、七了月亮的笑臉2008.12.1日天空的笑臉(拍攝韓延)太陽系的月亮知多少？太陽系行星的“月亮”行星衛(wèi)星數(shù)特征地球1火星2形狀不規(guī)則木星63有光環(huán)土星51有光環(huán)天王星26有光環(huán)海王星13有光環(huán)人類對月球的認(rèn)識過程中國古代的月亮的相位變化觀測1609年伽利略用30倍望遠(yuǎn)鏡觀測1894年巴黎天文臺的洛維和皮伊瑟在法國比利牛斯山的日中峰天文臺觀測月球1957年前蘇聯(lián)衛(wèi)星上天1959年原蘇聯(lián)有“月球3號”火箭探測月背面1961年美國的阿波羅月球探測計劃2008年－－“嫦娥一號”繞月成功

學(xué)習(xí)資料月球探測器與探測從1958年至1976年，前蘇聯(lián)發(fā)射了24個月球號探測器，其中18個完成探測月球的任務(wù)。月球2號探測器：1959年9月12日發(fā)射，兩天后飛抵月球并著陸，成為到達月球的第一位使者，首次實現(xiàn)從地球到另一個天體的飛行。月球3號：同年10月4日，月球3號探測器飛往月球，三天后飛到月球背面，拍攝了第一張月球背面的照片。月球16號：1970年9月12日發(fā)射的月球16號探測器，9月20日在月面軟著陸，采集了120克月巖樣品，于24日帶回地球。月球17號：1970年11月10日，月球17號載著世界上第一輛自動月球車飛向月球。17日在月面著陸后，月球車1號下到月面進行了10個半月的科學(xué)考察。它在月球上行程10540米，考察了八千平方米的月面，拍攝了數(shù)百幅月球全景照片和幾萬張月面照片。月球21號：1973年1月8日發(fā)射月球21號，把月球車2號送上月面考察，取得了更多的成果。對月球探測的新去向1996年，美國的“克萊門汀”號探測器1998年美國的“月球勘探者”探測器未來的月球基地（1987年首次提出）

成功與失??？研制“2010宇宙旅行服務(wù)計劃美國的阿波羅計劃這確實是一個人的小小一步，但是整個人類的偉大一步。他們見證了從地球到月球夢想的實現(xiàn)，這一步跨過了5000年的時光。當(dāng)時間定格在1969年7月16日，美國率先登陸月球完成了人類的這一夢想。到1972年12月阿波羅計劃的最后一次飛行―――阿波羅17號登月為止，先后有12名宇航員登上月球表面。2006年11月11日俄羅斯、美國計劃與跨國聯(lián)合探月美國宇航局資助科學(xué)家設(shè)計“月球天梯”：皮爾遜描述了一幅美妙的“月球天梯”圖畫：滿載物資和補給的纜車順著微微彎曲的“天梯”纜繩從天際中垂直落下，降落在月球的某一地點，地球探險者可以輕松到達月球表面任何角落，尋找地下的固態(tài)水。

我國的登月探測中國政府在“神舟5”號載人飛船發(fā)射成功后，發(fā)表了個更加振奮人心的消息：啟動“嫦娥計劃”——探月工程。據(jù)透露，中國將于2007年發(fā)射圍繞月球進行考察的探月飛船，最遲將于2010年實現(xiàn)在月球的“軟著陸”——中國首批宇航員屆時登上月球。嫦娥登月計劃中國月球探測一期工程將實現(xiàn)四個科學(xué)目標(biāo)：第一，獲取月球表面三維立體影像；第二，分析月球表面有用元素含量和物質(zhì)類型的分布特點，主要是探測月球表面有開發(fā)利用價值的鈦、鐵等１４種元素的含量和分布；第三，探測月壤厚度，從而得到月球表面年齡并估算氦－３的資源量等；第四，探測地球至月球的空間環(huán)境。登月首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)院士歐陽自遠(yuǎn)透露，探月工程由五大系統(tǒng)組成，即運載系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)和地面應(yīng)用系統(tǒng)。這五大系統(tǒng)目前正在按計劃地有序進行，已進入比較深入的研制階段。以測控系統(tǒng)為例，我們在原有的測控網(wǎng)基礎(chǔ)上添加了甚長基線干涉測控網(wǎng)，它們分別由位于北京、上海、昆明、烏魯木齊的四座射電天文望遠(yuǎn)鏡的大天線組成，這一套網(wǎng)絡(luò)建成后，其測控能力將有明顯提高。我國探月計劃醞釀了10年我國航天科技工作者早在1994年就進行了探月活動必要性和可行性研究，1996年完成了探月衛(wèi)星的技術(shù)方案研究，1998年完成了衛(wèi)星關(guān)鍵技術(shù)研究，以后又開展了深化論證工作。經(jīng)過10年的醞釀，最終確定我國整個探月工程分為“繞”、“落”、“回”3個階段。第一期繞月工程將在2006年發(fā)射探月衛(wèi)星“嫦娥一號”，對月球表面環(huán)境、地貌、地形、地質(zhì)構(gòu)造與物理場進行探測。

具體的目標(biāo)鮮艷的五星紅旗同樣會插在離我們38萬公里遠(yuǎn)的月球上目的：爭奪霸權(quán)？還是開發(fā)未來能源？氦－3：一種未來人類使用的清潔能源意義第一，人類向外層空間發(fā)展的重要一步。第二，提高國家威望的政治需要。第三，具有重要的科學(xué)意義。第四，可開發(fā)月球資源為人類造福。第五．有利于推進航天技術(shù)的國際合作。第六，打破“太空戰(zhàn)”的威脅．保障世界和平。四大科學(xué)目標(biāo)我國繞月探測工程將完成以下四大科學(xué)目標(biāo)：一，獲取月球表面三維影像。劃分月球表面的基本地貌和構(gòu)造單元，初步編制月球地質(zhì)與構(gòu)造綱要圖，為后續(xù)優(yōu)選軟著陸提供參考依據(jù)。二，分析月球表面有用元素含量和物質(zhì)類型的分布特點。對月球表面有用元素進行探測，初步編制各元素的月面分布圖。三，探測月壤特性。探測并評估月球表面月壤層的厚度、月壤中氦－３的資源量。四，探測地月空間環(huán)境。記錄原始太陽風(fēng)數(shù)據(jù)，研究太陽活動對地月空間環(huán)境的影響。五項工程目標(biāo)欒恩杰介紹，由月球探測衛(wèi)星、運載火箭、發(fā)射場、測控和地面應(yīng)用等五大系統(tǒng)組成的繞月探測工程系統(tǒng)屆時將實現(xiàn)以下五項工程目標(biāo)：研制和發(fā)射我國第一個月球探測衛(wèi)星；初步掌握繞月探測基本技術(shù)；首次開展月球科學(xué)探測；初步構(gòu)建月球探測航天工程系統(tǒng)；為月球探測后續(xù)工程積累經(jīng)驗?！版隙鹨惶枴睂⒂?007年24日下午6時許發(fā)射。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心相關(guān)部門權(quán)威人士說，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心和當(dāng)?shù)卣匍_衛(wèi)星發(fā)射疏散工作會議。據(jù)多名參會官員證實，“嫦娥一號”發(fā)射前的疏散工作，將于24日下午4時許開展。據(jù)介紹，歷來的疏散工作均在發(fā)射前兩小時進行，這意味著，“嫦娥一號”將于24日下午6時許。日月食第六講地月系內(nèi)容之二

日食出現(xiàn)在什么日子、月食呢？為什么會出現(xiàn)日月食？日月食的過程都一樣嗎?(初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓)我們看到的日食多，還是月食多呢？思考：一、日月食的類型和奇特天象日食的類型：日全食、日偏食、日環(huán)食月食的類型：月食、月偏食1994年泰國日全食期間廣州師院內(nèi)看到的景觀日偏食、云、黑子倍麗珠與色球二00六年非洲日全食日偏食日環(huán)食日全食的景觀月全食月半影食月偏食2010年01月01日10:37:19在太原拍攝的月偏食（1月1日攝）二、日月食形成的條件

－－為什么會產(chǎn)生日月食天體的影子本影、半影、偽半影地球的影子遠(yuǎn)大于月地距離(3倍多)

月球的影子(平均影長為374500千米)月地平均距離為384400千米天體的影子：本影、半影、偽半影日全食奇觀－－倍麗珠東珠西珠三、日月食的過程1、日全食的過程：

初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓日月食的過程初虧食既食甚生光復(fù)圓日食先從西面被食（從西面初虧）2009年7月22日的日全食—持續(xù)時間較長的一次，398.8秒（6分38.8秒）觀測地點佳：長江流域、太平洋東部觀測時間好：上午食份為1.0799開始時間（UTC）日偏食晚上11時58時18秒（7月21日）日全食凌晨0時51分16秒（7月22日）中心日食凌晨0時54分31秒食甚上午2時35分21秒2、月食的過程：月食先從東面被食食分----日輪直徑被掩蔽的部分的比例何謂“食分”表示食甚時日輪或月輪被遮掩的程度。日全食食分：食分＞1日偏食食分：0＜食分＜1日環(huán)食食分：0＜食分＜1月全食食分：食分≥1月偏食食分：食分＜1同一次的交食，各地的食分是不相同的。四、日月食形成的條件時間條件：日食形成于朔日（初一）(朔望條件)月食形成于望日（十五或十六）空間條件：交食形成于黃白交點及其附近(交點條件)我們看到的日食多，

還是月食多呢？比較日食與月食出現(xiàn)可觀測范圍請觀看日食的動畫日食的范圍：影子內(nèi)月食的范圍：大于半個地球食限與食季食限：日月相會于黃白交點及其附近時就會可能成食，這個“附近”就是食限食季：可能發(fā)生日食和月食的一段時間一年有兩個食季，最多有二個半

例如：以日食食季為例：可能產(chǎn)生日偏食的食限為17°.9×2＝35°.8，每天太陽在天球上運行約1°，即太陽經(jīng)過黃白交點及其附近的36天多，可能產(chǎn)生日偏食。即一個食季大于一個朔望月為29.5306，因此可能出現(xiàn)兩次的交食。日月食的周期沙羅周期-----日月食重復(fù)出現(xiàn)的周期

18年月11.32天主要包括四種周期：朔望月交點月近點月食年日月食研究的科學(xué)價值太陽元素－氦的發(fā)現(xiàn)色球的發(fā)現(xiàn)太陽風(fēng)地球的重力異常日地空間、月地空間的物理現(xiàn)象日月食天象的預(yù)報過去十年來日食時間表（我國可見）日期種類

見食情況

2002.06.11日環(huán)食我國可見偏食2003.05.31日環(huán)食我國可見偏食2004.10.14日偏食我國可見2005.10.03日環(huán)食我國可見偏食2006.03.29日全食我國可見偏食（拉薩0.3食分）2007.03.19