月球是怎么样形成的:这个过程你了解吗

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 月球,是地球最相近的一个星球,而且也是地球的唯一一个天然的卫星,对于月球的起源上说法,其实也是有着很多中假说的。下面是我分享的月球形成的假说,一起来看看吧。

月球形成的假说

 一、月球的起源说

 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、俘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。

 二、分裂说

 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,由于地月年龄相差太大----月球甚至可能与宇宙同龄,且地月地质不同,现在已经被大多数科学家所摈弃。

 三、同源说

 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。

 四、俘获说

 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110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3.8厘米。不过,俘获说只能解释部分观测事实,不能令人满意。因此,不断有人另辟蹊径,提出新的假说。

 五。撞击说

 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。

 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被撞击分裂形成存在争议,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。

 月球也是人类曾经所登陆过的星球,而对于月球的相关神话,在中国有着嫦娥奔月,在西方有着月之女神,给夜晚带来光明的女神。太阳神赫利俄斯、黎明女神厄俄斯的姐妹。

月球的磁场

 早期的月球专家表示,月球的磁场很弱或根本没有磁场,而月岩的样品显示它们被很强的磁场磁化了。这对NASA的科学家们又是一次冲击。因为他们以前总是假设月岩是没有磁性的。这些科学家后来发现了月球曾有过磁场,但后来又消失了。

 在对美国阿波罗号宇航员从月球上带回的岩石的研究中,科学家们发现,月球周围的磁场强度不及地球磁场强度的1/1000, 月球几乎不存在磁场。但是,研究表明,月球曾经有过磁场,后来消失了。

 月球磁场从其诞生之后的5-10亿年开始,直至36-39亿年期间,是有磁场的。但是,当它出现了6-9亿年之后,磁场却突然消失了。地球的磁场起源于地球内部的地核,科学家认为,地核分为内核和外核,内核是固态的,外核是液态的。它的粘滞系数很小,能够迅速流动,产生感应电流,从而产生磁场。也就是说,所有的行星其磁场都是通过感应电流作用才产生的。

 对月球表面岩石的分析结果,月球不存在可以产生感应电流作用的内核。相反,所有的证据表明,月球的表面是一个已经溶解的外壳,是由流动的熔岩流体形成的?海?,后来因冷却变成了如今这副模样。最初,几乎所有的天文学者都以为人类在月球上找到了海,其实月球上发暗的部分,正是熔岩流体冷却形成的。那么,磁场到底是从哪里产生的呢?美国加利福尼亚大学地球行星系的思德克曼教授率领的物理学专家组针对这一专题进行了三维模拟试验。经试验,他们终于得出了结论。据该小组介绍:体轻且流动的岩石,形成了熔岩的?海洋?,它们在从下面漂向月球表面的时候,在其表面之下残留了大量的类似钍和铀一样的重放射性元素。这些元素在崩溃时放出大量的热,这些热量就像电热毯一样,加热了月球的内核。被加热的物质与月球的表面形成对流,从而产生了感应电流作用。此时,也就产生了月球磁场。但是,当放射性元素崩溃超越一定时点时,对流现象中止,于是感冒应电流作用也随之消失。正是由于这样的变化,才最终导致月球磁场的消失。

月球的科普知识

 月球又称?月亮?。在望远镜发明之前,古代的人们只能在晴朗的夜晚,用眼睛仰望皎洁的明月。看到月亮表面有明有暗,形状奇特,于是人们就编出如嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉免捣药等美丽神话。古希腊人则把月球看作美丽的狩猎女神阿尔忒弥斯,并且把女神狩猎时从不离身的银弓作为月球的天文符号。

 月球基本上没有水,也就没有地球上的风化、氧化和水的腐蚀过程,也没有声音的传播,到处是一片寂静的世界。月球本身不发光,天空永远是一片漆黑,太阳和星星可以同时出现。

 月球上几乎没有大气,因而月球上的昼夜温差很大。白天,在阳光垂直照射的地方,温度高达127℃;夜晚温度可低到-183℃。由于没有大气的阻隔,使得月面上日光强度比地球上约强1/3左右;紫外线强度也比地球表面强得多。由于月球大气少,因此在月面上会见到许多奇特的现象,如月球上的天空呈暗黑色,太阳光照射是笔直的,日光照到的地方很明亮;照不到的地方就很暗。因此才会看到的月亮表面有明有暗。由于没有空气散射光线,在月球上星星看起来也不再闪烁了。

 月面上到处是裸露的岩石和环形山的侧影。整个月面覆盖着一层碎石粒和浮土。从地球上看到的月球表面有明亮的区域和暗灰色部分。原来明亮的部分是月球表面的山区和高地,暗灰色部分是月球表面的平原。

 月亮比地球小,直径是3476公里,大约等于地球直径的3/11。月亮的表面面积大约是地球表面积的1/14,比亚洲的面积还稍小一些;它的体积是地球的1/49,换句话说,地球里面可装下49个月亮。月亮的质量是地球的1/81;物质的平均密度为每立方厘米3.34克,只相当于地球密度的3/5。月球上的引力只有地球1/6,也就是说,6公斤重的东西到限月球上只有1公斤重了。人在月面上走,身体显得很轻松,稍稍一使劲就可以跳起来,宇航员认为在月面上半跳半跑地走,似乎比在地球上步行更痛快。

 月球是离地球最近的天体,它是围绕地球运转的、唯一的天然卫星,它与地球的平均距离约384400公里。月球绕地球运动的轨道是一个随圆形轨道,其近地点(离地球最近时)平均距离为363300公里,远地点(离地球最远时)平均距离为405500公里,相差42200公里。

 像地球一样,月球也是南北极稍扁,赤道稍隆起的扁球。它的平均极半径比赤道半径短500米,南北极也不对称,北极区隆起,南极区凹陷约400米。

 月球在绕地球运动的过程中,还要跟着地球一起绕太阳运动。这就是说,月球绕地球运动一周后,再回到的空间位置已不是原出发点了。由此可见,月球在运动过程中还要参与多种系统的运动。月球的运动和其他天体一样,月球也处于永恒的运动之中。月球除东升西落外,它每天还相对于恒星自西向东平均移动13?多,因此,月亮每天升起来的时间,都比前一天约迟50分钟。月亮的东升西落是地球自转的反映;而自西向东的移动却是月亮围绕地球公转的结果。月亮绕地球公转一周叫做一个?恒星月?,平均是27天7小时43分11秒。月亮绕地球公转的同时,它本身也在自转。月亮的自转周期和公转周期是相等的,即1:1,月球绕地球一周的时间为也就是它自转的周期。

 月球这种奇特地自转结果是:月球总以同一半面向着地球,而从地球上永远看不到月球背面是什么样,只有靠探测器才能揭开月背千古之谜,人类的这个愿望早在30多年前就已实现了。 当今大型天文望远镜能分辩出月面上约50米(相当于14层高楼)的目标。

“明月几时有,把酒问青天,不知天上宫阙,今夕是何年。”月球的起源,一直是科学家争论的热点。月球是如何形成的?尽管,这个问题一直没有答案,但科学家对于月球的起源提出了3个理论:俘获说,同源说,分裂撞击说。

所谓的月球被捕获说,指的是地球引力从天空中将过往的月球一把抓了过来,使月球从行星变成了地球的卫星。事情的经过大约是这样的:在宇宙产生的过程中,一小块宇宙尘埃团最后聚成了一颗小小的星球,它的名字叫月球。当然月球的老家是说不清楚的,也许在太阳系,也许在银河系,也许在宇宙深处的某一个地方。

月球一经形成,它就是一颗自由自在的星球,在茫茫的宇宙中沿着一条我们不知道的轨道,穿行于无数星系之间。有那么一年,月球来到了太阳系,可在穿越太阳系时,发生了很大的麻烦。它感觉到不知从哪里来的一股力量,猛地将它拽了一把,月球身子猛地一抖,但就在这一抖之间,月球的轨道发生了变化。这一变不要紧,跟着发生了一连串的变化。此时,月球才发现,原来拽了它一把的力量来自一颗蓝蓝的星球,正好月球也想好好看一看这颗蓝色星球的风采,于是它就留了下来,变成了我们生活中不可缺少的月亮。

这个假说很浪漫,难怪不少天体物理学家认为:地球捕获月球作为自己的卫星的可能性极小,甚至完全无此可能。

地球有能力将月球一把抓过来吗?好像不太可能。大家知道,月球的直径是地球直径的27%,竟然有3476千米。以地球的质量和相应的引力,要在38.44万千米以外抓住这么大个头的月球,似乎是毫无可能的。我们看一看宇宙中其他星球和卫星之比就明白了。比如说,木星直径14.28万千米,有13个卫星,最大的一个直径5000千米,是木星的3.5%。土星直径12万千米,有23个卫星,最大的一个4500千米,是土星的3.75%。其他行星的卫星,直径都没有超过母星的5%,但是月球却达到27%,这表明月球不是一般的天体。显然,月球的块头太大了,如果考虑到当时月球穿行太阳与地球之间的速度,那么,地球要想在宇宙中抓住这么大的卫星,显然有一些力不从心。

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。

地月同源说产生的依据是宇宙大爆炸理论。在大爆炸宇宙物质扩散中,最早形成了太阳系宇宙尘埃团,这个团状的物体围绕一个中心高速旋转,中心周围的物质逐渐凝聚成了太阳,四周旋转的物质,渐渐形成了行星和卫星。地球和月球就是这样形成的。以上就是地月同源说的主要观点,意即地球和月球都是一个宇宙尘埃中诞生出来的。

地球分裂说与同源说有许多相同之处,该假说认为:地球形成的初期,十分不稳定,曾经发生过反复的分裂,一次巨大的超级核爆炸,把地球上的一些物质给抛了出去,于是形成了月球。据说,现在太平洋的面积与月球的面积差不多,故而有人认为,地球在挤出一部分物质后,形成了太平洋。主张这一假说的科学家还把环太平洋火山带作为证据。

这种假说可以说是太壮观了,大家闭上眼睛想一想:环太平洋火山带突然一起爆发,从地心喷涌而出的巨大力量将3000多平方千米的一块陆地举起,猛地抛向无垠的宇宙。壮观是壮观,但大家不禁要问:能将自己1/4的体积炸飞到38.44万千米高空的力量究竟有多大?在这次爆炸中,地球没有散架真是奇迹。

地月同源说和地球分裂说两种假设,必须找到一条有力的证据,那就是月球与地球的年龄要相等,而且月球的物质构成,也必须与地球的物质构成一致。找不到这两条证据,两种假设就不能成立。

首先,是关于月球的年龄问题。

太阳的年龄现在有一种趋同的看法,大多数科学家认为,它应该在50亿年左右,因为太阳系宇宙尘埃团首先形成的就是太阳。地球的年龄不能最后确定,但据科学家的推测,它应低于50亿年,许多科学家主张,它应该在46亿年左右。目前,地球发现的最古老岩石是35亿,它发现于东非的大裂谷地区。

第一个降落在月亮静海地区的美国宇航员阿姆斯特朗,迈着轻飘飘的步伐在月面行走,当他弯腰从月面随便捡起一块岩石的时候,他做梦也没有想到,这块岩石竟在36亿年以上。在以后的数次登月中,宇航员从月球表面带回的岩石年龄不相等,有43亿年的,也有45亿年以上的。“阿波罗”11号飞船带回来的月表土壤标本,据今已达46亿年。这正是太阳系刚刚形成之际的年龄。按理说,这样古老的岩石本来不应该出现在月球的表面。不可思议的是,月球月海的土壤,明显比它周围的岩石年龄要大得多,大约年长1亿多年。

如果说现在探测鉴定年龄的方法有错误,那么,这种错误不论是对地球还是月球一样的,不应该有如此大的差别。难道说美国宇航员只带回了一些极个别的标本吗?事实证明并非如此,苏联的无人月球探测器也获得了与美国相同的结论。

惊奇还不止以上这些。我们将月表岩石用“钾一氩测定法”测定后发现,有的月表岩石竟然达70亿年。在“阿波罗”12号飞船带回来的岩石中,有两块岩石的年龄高达200亿年,而这200亿年相当于地球年龄的4倍。科学家认为,这是我们宇宙中所发现的最古老的东西,因为我们现在所知宇宙的年龄其上限也不超过200亿年。那也就是说,月球不但比地球、太阳更古老,它几乎与宇宙同龄,这太不可思议了!即使以最保守的年代估计,月球也有50亿~60亿年的 历史 。这个年龄说明,月球根本不是太阳系里的东西,自然它也不会与地球同源了。

其次,是关于月球的物质构成的问题。

根据“阿波罗”带回的月表面岩石分析,构成地球和月球的物质并不太一样,这与我们发现的“自相似”理论有出入。这种理论认为,宇宙中的所有物质,包括天、地、人,构成它们的元素在种类和数量上几乎是一样的,并符合黄金分割比值的0.618。按照这一理论及月球是从地球太平洋所在地区分裂出去的假设,月球应该是由与地球相似的物质构成的。然而,月球与地球的物质构成相去甚远,科学家在月表岩石中发现了6种地球上没有的矿物质。这些发现不但没有成全“地球一月球”母子的假说,而且还彻底否定了地球和月球是同期由一个宇宙尘埃团形成的同源假设。

当3种假说都被否定之后,那么只留下一个问题了:月亮从何而来?这个问题至今没有完美的解答。

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    含之 2025年12月01日

    我是中擎号的签约作者“含之”

  • 含之
    含之 2025年12月01日

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  • 含之
    用户120108 2025年12月01日

    文章不错《月球是怎么样形成的:这个过程你了解吗》内容很有帮助

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