月球起源的幾種假說
月球的麵積是3800萬平方千米,差不多是地球麵積的1/14,比我們亞洲的麵積略大一些。
月球的體積是220億立方千米,地球的體積幾乎比它大49倍。月球的質量大約等於地球質量的1/81,也就是7350億億噸。月球的平均密度是每立方厘米3.34克,隻及地球密度的60%,相比之下,月球不如地球瓷實。
天文學家對月球的位置、運動規律和物理性質作了周密的研究,隨著科學技術的突飛猛進,又利用人造地球衛星、無線電技術、激光技術和計算機技術對月球作了進一步的測量和考察,取得了大量更新、更豐富的資料。
盡管如此,對“月球起源”這個十分古老的問題,今天的天文學家仍然是眾說紛紜和語焉不詳。這也難怪,對生養我們的地球,人們研究了幾個世紀,到現在不也照樣對它的起源知之甚少嗎?
月球是怎樣形成的?撇開人類早期那些不著邊際的神話,如果將18世紀以來的月球起源假說歸納起來,可以分為三類,即同源說、分裂說和俘獲說。
月亮的陰晴圓缺
在地球上,我們可以看見光芒四射的月亮有月牙、半月和滿月不同的形狀。
月亮這種盈虧圓缺的變化,在天文學上叫做“月相”變化。月亮為什麼會有這種變化呢?
月亮本身不發光,隻有靠反射太陽光才發光。也就是說,太陽照射到的部分是明亮的,照不到的部分則是黑暗的。月球繞地球運動,使太陽、地球、月球三者的相對位置在一個月中有規律地變動著。這種變動使月亮明亮的部分有時正對著地球,有時側對著地球,有時背對著地球,這樣我們在地球上看到的月亮就出現了圓缺的變化。
農曆每個月的初一左右,月亮運行到了地球與太陽之間,光亮的一麵正好背對著地球,我們看不到它。這時的月相叫“新月”
或“朔”。新月過後,月亮漸漸從地球與太陽中間走出來,我們能看見一個彎彎的月牙,這時的月相叫“娥眉月”。到了農曆初八左右,隨著月亮與太陽位置的變化,我們能夠看到像英文字母“D”一樣的半月,這種月相叫“上弦月”。此後,月亮一天天圓潤起來,這時叫“凸月”。到了農曆十五左右,月亮光亮的部分完全對著地球,我們看到的是圓圓的月亮。這時的月相叫“望月”或“滿月”。
滿月之後,月亮因與太陽位置的變化,逐漸“消瘦”起來,經過凸月、下弦月、殘月後,又重新回到新月的位置。月亮經過這樣一個周期的變化,就是一個“朔望月”,時間是29天12小時44分2.8秒。我國農曆的天數就是根據朔望月製定的。其實,滿月之前的娥眉月、上弦月、凸月和滿月之後的凸月、下弦月、殘月是兩相對應的,它們兩兩的形狀差不多,隻是圓缺的位置發生了變化。
月食出現的原因
月食是一種奇妙的自然現象。當地球運行到月球和太陽之間時,太陽光正好被地球擋住,不能射到月球上去,月球上就出現黑影,這種現象就是“月食”。太陽光全部被地球擋住時,叫做“月全食”;部分被擋住時,叫“月偏食”。月全食發生時,地球背對著太陽的一麵(處於夜間那麵)上的居民都能看到這種現象。月食過程的時間比日食要長,單月全食階段就可長達1小時。
月食都是從月球的左邊開始的,月全食的全過程可分為初虧、食既、食甚、生光、複圓五個階段。
初虧:月球與地球本影第一次外切,標誌月食開始。
食既:月球的西邊緣與地球本影的西邊緣內切,月球剛好全部進入地球本影內,月全食開始。
食甚:月球的中心與地球本影的中心最接近,月全食到達高峰。
生光:月球東邊緣與地球本影東邊緣相內切,這時全食階段結束。
複圓:月球的西邊緣與地球本影東邊緣相外切,這時月食全過程結束。
由於白道和黃道有一個角度,因此月球並不是每個月都會轉到地球的影子中,不可能月月都出現月食現象。月食出現的時間是不定的,一年大約會發生一兩次。如果第一次月食是在一月份,那麼這一年就有可能發生三次月食。有時一年一次月食都沒有,而且這種情況常有,大約每隔五年,就有一年沒有月食。
很多人都見過日環食,卻沒有聽說過“月環食”。“月環食”是根本不可能發生的,因為地球的直徑是月球的4倍,即便是在月球的軌道上,地球本影的直徑仍是月球的2.5倍。地球的影子完全擋住了陽光,所以就不可能有“月環食”了。