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深度了解月球

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超級月亮和國際空間站。10月16日由Kris Smith拍攝的十張照片疊加而成,拍攝地點為德州達拉斯附近,這是2016年連續出現三次超級月亮的第一次。下一次的超級月亮將發生在12月14日。

月球是太陽系中第五大的衛星,


月球是人類迄今登陸過的唯一地外星球,


月球是我們夜空中最亮的一顆星,


月球的存在減緩了我們地軸的擺動,

使得地球上的氣候相對穩定,更加宜居。


地球唯一的自然衛星月球被稱為「The Moon」,Moon一詞在英文中既有月亮的意思,也同時有衛星的意思。這是因為人們在1610年之前不知道有其他衛星的存在,直到1610年伽利略發現了4顆繞木星運行的衛星。那麼我們又對這顆衛星了解多少呢?


大小和距離


地球和月球,上圖按照真實比例顯示它們的大小和距離。黃色條表示在1.26秒中光脈衝旅行從地球到月球,約40萬公里。(圖片來自WIKI)


月球的半徑為1737.5公里(1079.6英里),比地球半徑的三分之一還要小。如果地球如一枚5分鎳幣般大小,那麼月亮的大小如一粒豌豆。地月之間的平均距離約為38.44萬公里(23.8855英里),這意味著地月之間的連線上可以填滿30個地球。另外月球正慢慢遠離地球,每年遠去約一英寸。

月球的軌道和旋轉

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2014年10月28日凌晨3時,嫦娥5號試驗器拍攝的地月合影照。如果我們站在地球上,永遠看不到月球的背面。


月球的自轉周期和公轉周期相同,稱為同步自轉(synchronous rotation),因此始終同一面朝向著地球。我們在地球上永遠不能完全看到的一面是月球背面,還有人稱之為月球暗面,這是一種誤導,月球暗面是指某一時間點上太陽光照射不到的地方,和月球背面不同。

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月相周期,由António Cidad?o拍攝。


每個月里從月亮從不被照亮變化到完全被照亮。這一過程由八個明顯的,自古以來就被廣泛承認的階段組成,分別是新月,娥眉月,上弦月,盈凸月,滿月,虧凸月,下弦月和殘月,這被稱為月相。

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月球繞地球公轉衛星圖片,拍攝與2005年9月。


月球完整繞地球一周約27天,然而地球同時繞太陽公轉,從我們的角度來看,月球似乎繞我們公轉的軌道周期約29天。


月球的形成

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月球碰撞說示意圖,圖片來自WIKI。


目前月球形成的主導理論是,月球很可能是在大約45億年前,一個火星大小的天體與地球相撞後又分離開來的產物。新形成的月球處於一種熔融狀態,大約在1億年以內,大多數全月球的「岩漿海」結晶成形,密度較低的岩石上浮,最終形成了月殼(lunar crust)。


月球的結構

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月球的內部構造,由核心,地幔和地殼組成,上圖來自WIKI。


月球由核心,地幔和地殼組成。月球的內核是固態鐵,半徑大約240公里,另外還有一個流體的外核,主要成分是液態鐵,半徑大約300公里。(參考數據來自http://solarsystem.nasa.gov/planets/moon/indepth)


如果想進一步詳細了解月球探索方面的進展,敬請觀看由@字幕組ZiMuZu 製作的《回到月球》!




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月面以及大氣層

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NASA宇航員在月球上留下的腳印


由於月球上沒有空氣,阿姆斯特朗們的腳印足跡會存在數百萬年,也許比人類存在的時間都長。


儘管月球上有著非常稀薄的大氣層,稱為外大氣層(exosphere)。但這對來自太陽的輻射,以及流星的撞擊,提供不了保護作用。


由於大氣層的阻力很小,小行星和流星幾乎毫不保留地落在月面,形成了很多的撞擊坑。最近NASA的月球勘測軌道飛行器(LRO)上的窄角照相機(LROC NAC),多次拍攝了月面,通過尋求早期和後期的照片的差異,NASA的LROC團隊發現了月面上有兩百多個新的環形山,其中窄角照相機至少能看到直徑5米以上的環形山。


在充足的陽光照射下,月面的溫度可達127攝氏度,但在夜裡,溫度會驟降至-173攝氏度。


生命的可能性


目前所有的月球探測任務里,都沒有發現月球上存在著生命的證據,然而未來月球有可能是人類移民的地方嗎?


這段視頻模擬展示了如何使用3D列印技術完成月球基地的建設。歐空局(ESA)向月球發射裝備3D印表機和機器人的著陸器,成功著陸後在第前面遙控指揮機器人控制3D印表機,使用遍布月球表面的月球塵埃作為原材料進行列印。文末祝願早日夢想成真。




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