首发:~第39章 月球
月球是人们研究得最彻底的天体。人类至今第二个亲身到过的天体就是月球。月球的年龄大约有46亿年。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核,月核的温度并不高。月球直径约34748公里,大约是地球的1/4、太阳的1/400,月球到地球的距离相当于地球到太阳的距离的1/400,所以从地球上看去月亮和太阳一样大。月球的体积大概有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,差不多相当于地球质量的1/81左右,月球表面的重力约是地球重力的1/6。
1.月球起源之谜
对于月球的起源,科学家提出3种理论,它们全都有缺陷,但是阿波罗计划却有助于证明,其中看来可能性最小的理论是最佳理论。有些科学家认为,月球是和地球一起,于46亿年以前,从一团宇宙尘埃中生成的。另一种理论认为月球是地球的孩子,也许是从太平洋地区抠出去的。然而阿波罗登月探险的结果表明,地球和月球的结构成分差别很大,有一些科学家提出了另一种假说,即俘获说。他们认为,月亮是偶然闯入地球引力场,而被锁定在目前的轨道上。可是,要从理论上解释形成过程/难度相当大。因此,上述3种理论全都难以站得住脚。正如罗宾·布列特博士所称:要解释月球不存在,要比解释月球存在更容易些。
那么月球到底是哪里来的,从一团宇宙尘埃中生成的,是什么力量让宇宙尘埃聚合成月球,万有引力吗,不可能,月球是那么小,其质量只是地球的四十九分之一,如果是地球身边的一团宇宙尘埃,会被地球的引力吸进地球里。
另一种理论认为月球是地球的孩子,也许是从太平洋地区抠出去的。这个说法更不可能,因为月球有自己的月壳月幔和月核,而且科学证明月球的岩石年龄超过地球的岩石年龄,不是来源于地球。
另一种假说,即俘获说。他们认为,月亮是偶然闯入地球引力场,而被锁定在目前的轨道上。月球相对于地球来说,是颗好大的卫星,不是一块小天体,如果是从远处飞来的小行星,太阳的引力会让月球和地球擦肩而过,地球的引力是无法吸住快速运行的月球的。更何况在太阳面前,绝对是争不过太阳的,除非月球的运行轨道和地球一样,而和地球撞在一起,地球在远古时,有无数的小天体撞入地球。地球要捕获月球理论上难度太大了。
那么月球到底是哪里来的?月球不是从太阳系外飞来的,更不是地球的产物,是和地球一样,在太阳的一次喷发中产生的,是和地球同时喷发出来的,在万有引力的作用下,相互缠绕形成了一对双子星,这在宇宙中有好多类似的双子星。只是月球和地球的质量相差太大,看上去就如地球的卫星。好多行星的卫星都是如此产生的,因为太阳的喷发规模是好大的,总会拖泥带水地喷出一大罗,不是人类生产的烟花,每一次就喷出来个烟花。当然如果地球在水星的位置,地球很难保住月球不太阳吸走。因为离太阳太近了。地球离太阳有一定距离还能很好地控制住月球,使月球一直绕地球旋转,只是月球这颗卫星相对地球来说明显的大了些,其实月球是地球的兄弟。不是地球的孩子,我们不能小看月球噢。
2.月球年龄之谜
令人惊异的是,从月球带回的岩石标本,经分析发现其中99的年龄要比地球上90年龄最大的岩石更加年长。阿姆斯特朗在寂静海降落后捡起的第一块岩石的年龄是36亿岁。其他一些岩石的年龄为43亿岁、46亿岁和45亿岁。它几乎和地球及太阳系本身的年龄一样大,地球上最古老的岩石是37亿岁。1973年,世界月球研讨会上曾测定一块年龄为53亿岁的月球岩石。更令人不解的是,这些古老的岩石都来自科学家认为是月球上最年轻的区域。根据这些证据,有些科学家提出,月球在地球形成之前很久很久便已在星际空间形成了。
月球并不是在地球形成之前,便已经在星际空间形成,而是和地球同时形成的,是同时从太阳那喷发出来的兄弟,和地球是一对双子星。开始地球和月球都是一颗温度极高的中子星。这种中子星和现在所发现恒星死亡后形成的中子星不同,不同在于一个是高温的火球,中子充满着活力,而死亡恒星形成的中子星温度极低,中子失去了活力。就如人一样,年轻人的器官充满活力,老年人的器官就衰竭了许多,同样是人。起初的地球和月球是两颗炽热的中子球,并且中子产生了裂变,形成大量的氢气,不断大量地从内部向外喷发,同时带走热能,随着地月的温度下降,中子开始聚变为质量更大的原子,如氧碳硅等待原子,这些不同的原子在高温的作用下产生了化合反应,形成了大气和岩浆。随着温度的下降,地月表面开始形成岩石也就是地壳,内部的重物质如铁的化合物在地心和月心的引力下,沉淀和聚合成为内核。所以月球和地球一样都有壳,幔,核。但在形成过程的时间上差异好大,因为地球比月球大的太多了,中子的裂变过程要比月球漫长得多,温度下降也要慢的多,地球内部还在形成各种重元素时,月球可能已经开始产生岩浆了。地球还是个熔融的岩浆火球时,月球已经形成了地壳了。所以我们常会发现从天外落下的陨石往往年龄都大于地球。也是这个理,小行星上的岩石年龄更长。科学测定各类陨石的形成年龄,根据统计绝大多数陨石形成时距今约(457±l03)亿年。而地球上最古老的岩石是37亿岁。而那块53亿年的月球岩石,是一块形成于53亿年前的小行星撞入月球的陨石。
3.月球土壤的年岁比岩石年岁更大之谜
月球古老的岩石已使科学家束手无策,然而,和这些岩石周围的土壤相比,岩石还算是年轻的。据分析,土壤的年龄至少比岩石大10亿年。乍一听来,这是不可能的,因为科学家认为这些土壤是岩石粉碎后形成的。但是,测定了岩石和土壤的化学成分之后,科学家发现,这些土壤与岩石无关,似乎是从别处来的。
这个好解释,因为月球上的大气非常的稀薄,经过了几十亿年,大量的宇宙尘埃落到了月面,形成了一层厚厚的土壤。太阳在喷发时也产生大量的中子小颗粒,这些小颗粒的中子衰变为宇宙尘埃的时间更早。所以这些宇宙尘埃也是中子的产物,年龄也更早。由于月球的大气层非常的稀薄,宇宙尘埃会静静地落到月面上,加上月面上又没有水的冲洗,经过几十亿年的时间,在月面上形成一层厚厚的土壤。月球没有风雨的作用。还能保持原始的地貌。所以月球上岩石周围的土壤年龄至少比岩石大10亿年。
4.当巨大物体袭击月球时,月球发出空心球似的声音之谜
在阿波罗探险过程中,废弃的火箭第三节推进器会轰地一下撞在月球表面。据美国航空航天局的文件记载,每一次这样的响声,听起来仿佛是一个大铃铛的声音。当登月人员降落在颜色特别黑的平原上时,他们发现要在月球表面钻孔十分困难。土壤样品经分析后发现,其中含有大量地球上稀有的金属钛(它被用于超音速喷气机和宇宙飞船上);另一些硬金属,如锆,铱、铍的含量也很丰富。科学家觉得迷惑不解,因为这些金属只有在很高的高温约华氏4500度下,才会和周围的岩石融为一体。
月球是空的,这是真的吗?当然是真的,从科学家多次的实验也证实了月球内部确实是有一部分是空的。我们知道在地球的几十亿年发展过程,地球受到无数次的宇宙天体的撞击,在形成之初被撞击的次数更多,随着太阳系行星的减少,地球被撞击的次数大大减少。大的行星撞击会给地球生命带来灭绝。大约535亿年的前寒武纪大爆发之后,一共发生了五次大灭绝。最后一次大灭绝是6500万年前的白垩纪-第三纪灭绝事件。就是彗星的撞击才导致了恐龙和其他大型爬行动物的灭绝,但剩下的小型动物如哺乳动物则活了下来。
地球被天体撞击,地球身边的月球也一样会被小行星撞击,月球上的高山,月海都是小行星撞击月球的结果。在月球和地球有了地壳时,也一样受到过小行星的撞击。有的小行星是同岩石和冰块结合而成,因为以前火星上都有过海洋,但由于没有磁场的保护,太阳风直接吹到这些行星的表面,使大气温度好高,使水不断蒸发并被太阳风吹走。地球也受到过这样的含水冰物质的撞入,使地球的水更多。
而月球也是如此,受到过多次含冰物质的小行星撞击。由于月球没有厚厚的大气层保护,小行星可以不受阻碍地撞向月球。有些大的冰物质小行星直接撞入了月球内部。而月球内部的温度好高,层直接就把小行星的冰物质给汽化了,产生大量的气体使月球内部的压力突然间增大,逼使内部的岩浆和气态物质一起向外喷发。而喷出来的岩浆很快又凝固,无法重新流回月球内部。多次的这样撞击,造成了月球内部岩浆不断外流。而月球引力又小,不会造成月壳下陷。使月球出现空腔。由于月球相对比较小,月壳又硬。月球又没有海洋。使月球空腔就一直保存下来。多次冰物质的撞击,月球内含有大量的金属物质的也被喷出,这些含有金属的物质,在月表凝固形成了一层坚硬的地壳,所以要在月球表面钻孔都十分困难。土壤样品经分析后发现,其中含有大量地球上稀有的金属钛(它被用于超音速喷气机和宇宙飞船上);另一些硬金属,如锆,铱、铍的含量也很丰富。这样的小行星撞击也有可能发生多次,使月球内部变为有些空心。地球虽然也被这样的行星撞击过,但毕竟地球太大了,虽然撞击产生了火山般的喷发,但绝不至于便地球内部空,就是空了由于地壳的运动也会填补上。还有大量的海水也会填补地下空洞。地壳中也发现过许多大型地下空洞,有些也可能是早期冰物质撞击所为。
5干燥的月球上的大量水汽之谜
最初几次月球探险表明,月球是个干燥的天体。一位科学家曾断言,它比戈壁大沙漠干燥100万倍。阿波罗计划的最初几次都未在月球表面发现任何水的踪迹。可是阿波罗15的科学家却探测到月球表面有一处面积达100平方英里的水汽团。科学家们红着脸争辩说,这是美国宇航员废弃在月亮上的两个小水箱漏水造成的。可是这么小的水箱怎能产生这样一大片水汽?当然这也不会是宇航员的尿液,它直接喷射到月球的天空中。看来这些水汽来自月球内部。
月球上曾经确实有水,月球上最早的水是月球上自己产生的,比地球形成的还早,后来也有点些含有冰块的小行撞入了月球,又增加了月球的水含量。当时太阳并没有发光,只是在喷发氢气,后来太阳开始了氢核反应,太阳光直接照在月球表面,使月面的水大量蒸发。蒸发的水蒸气也直接被太阳风带走。现在向太阳的一面温度有几百度,月面下的水也好难保留。虽然现在只发现了一些水蒸气,但也好不容易的。
6.月亮的磁场之谜
早先探测和研究表明月球几乎没有磁场,可是对月球岩石的分析却证明它有过强大的磁场。这一现象令科学家大惑不解,保罗·加斯特博士宣称:这里的岩石具有非常奇特的磁性……完全出乎我们意料。如果月球曾经有过磁场,那么它就应该有个铁质的核心,可靠的证据显示,月球不可能有这样一个核心;而且月亮也不可能从别的天体(诸如地球)获得磁场,因为假如真是那样的话,它就必须离地球很近,这时它会被地球引力撕得粉碎。
月球刚开始形成时,是个熔融的火球,也是个球形中子球,当时的中心并不是空的。是个实心的中子球。经过几亿年的演变,有球有了月壳,月幔和月核,月球最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。月核含有大量的铁成分,起初的太阳自转速度比现在快得多,外形看上去也更圆。但当月球受到含有冰块的小行撞击时,撞入月幔的冰在月球内部的高温下迅速汽化,使月球内部的压力突然间增大,大量的岩浆从撞击口喷出,使月球内部产生了空洞,由于月球地幔有了过大的空洞,而地幔又是熔融的,月球的自转使月幔产生了晃动,也使月核跟着一起晃动,这样就会使铁质月核和月幔产生摩擦,这样的摩擦使月核外层产生大量电子,这些电子在月球的自转的作用下,带动了宇宙能,使月球产生了磁场,但是月球在这几十亿年里,受到过大大小小的行星撞击,现在的月球是中空的,至于空多少还不清楚。现在的存在的部分月幔和月核,在地球的引力作用下,全挤压向地球一面,不再产生晃动了。月球再也没有了以前的强磁场。只有微弱的磁场尚存在。这就是月球磁场产生和消失的过程。
7月球为什么总是一面向着地球
月球为什么总是一面对着地球?因为月球的公转和自转周期完全一样。不过这是不是一个巧合?
这种现象称为“潮汐锁定”,是因为地球引力的潮汐作用,这种现象和大小两个天体之间的距离有关。若小的天体很接近大的天体,小天体便会以同一面朝着大的天体公转。这个理论得到了科学界的普遍认同。这种巧合实在是太难了。何况月球也受到过多次小行星的撞击,那么小的月球受到小行星的撞击,其公转和自转速度都会有所改变。何况月球在形成之初的自转速度比现在快得多。那么是不是“潮汐锁定”使月球一面永远向着地球呢,当然不是,地球和月球只有万有引力的作用,地球上的潮汐只是月球引力作用下海水产生了上升,和月球与地球的引力大不无关,更何况地球的海水是一直跟着月球引力走的,如果说海水的潮汐只是地球的事,不随月球同步,那或许会拉动一下月球,最多会影响月球的公转,也就是说“潮汐锁定”最多会拉住月球的公转,与月球的自转又有何干。自转是月球自己的事。
但是月球公转和自转周期完全一样又是怎么形成的呢。前面已经说过,月球被带有冰物质的小行星撞击,使月球剧烈地喷发,产生了中空,使月球的质量中心产生移动,不是在月球的中心而是偏离了中心,这就使月球的自转产生了晃动,也使月球有了强磁场。这种晃动也要损耗月球的自转能量。我们知道万有引力的作用点是两个物体质量中心的连线。而此时的月球中心偏离了中心,使月球自转时的质量中心点也随着月球的自转而转动,这样的转动也要损耗月球的能量。也就是说,地球和月球的万有引力总是想把两个中心点拉得更近,月球就在这个力的作用下,越转越慢,直到有一天,月球的质量中心面向了地球,这个拉力才会停止。20世纪六七十年代,太空探测器发现,处于月球与地球地心连线上的月球半径被拉长,也就是说,如果沿赤道把月球分成两半,截面不是正圆,而是像橄榄球一样的椭圆,“球尖”指向地球。所以说,月球总是一面对着地球,主要是由于月球的质量中心点产生了严重偏移。制造者当然是小行星的撞击。如果地球的质量中心也严重偏离,那就不是好事了。太阳的万有引力也会拉着地球的引力中心点不放,使地球的自转越来越慢,最后也会如月球一样,地球的一面总是面对太阳,而另一面将永远照不到太阳。就如一个篮球,如果重心在中间,球在滚动停止时。没有固定的一面在下。如果篮球内部的一边放一个铁球,使重心偏向一面。那么球滚动后停下时,重的一面总是在下。
8月球内部神秘的物质聚集点之谜
1968年,围绕月球飞行的探测器首次显示,月球的表层下存在着物质聚集结构。当宇宙飞船飞越这些结构上空时,由于它们的巨大引力,飞船的飞行会稍稍低于规定的轨道,而当飞船离开这些结构上空时,它又会稍稍加速,这清楚地表明这物质聚焦结构的存在,以及它们巨大的质量。科学家们认为,这些结构就像一只牛眼,由重元素构成,隐藏在月球表面海的下面。正如一位科学家所称:看来谁也不知道该如何来对付它们。
神秘的物质聚集点,也称质量瘤。月球质量瘤亦即月球上的质量密集区,是月球的重力异常区。史密斯海、危海、澄海、雨海、酒海、湿海等撞击盆地都有正的重力异常,而这些重力异常区都是在月球的正面,也就是面向太阳的一面。而背向地球的一面几乎没有月海。这也有力地证明了面向地球的一面有大量的质量瘤,使得这面的质量更重,而背向太阳的一面质量更轻。质量瘤都是存在于月海的中心,前面我们说了,月海是由于小行星的撞击,使大量的岩浆喷发出来而形成的,当然有的月海也是月球自身的岩浆喷发。有的撞击由于过深,甚至部分月核的铁质物质也被喷出。使冷却后的月海下面含有丰富的铁矿石。产和了质量瘤。当然如果一个铁质的小行星撞击后形成的月海也一样会产生质量瘤。
到达月球的卫星发回来的图片显示,月球面对地球一面在物质构成及外貌方面与背对地球一面差异很大:面对地球的地壳比另一面地壳薄许多,正面月壳厚度只有60公里左右,并拥有由玄武岩构成的广阔平原,这些平原被称为月海,这是很久以前月球表面岩浆喷发的结果。背对地球的一面地壳厚很多,最厚处达150公里有更多陨石坑,几乎没有月海。一定程度上,月海中密度较高的玄武岩使月球的质量中心不在几何中心,偏离了约16千米。为什么会出现那么大的差异呢。其实在几十亿的前的月球,自转比现在快得多,也没有背面正面之分,地壳的厚度都是一样的。后来由于一颗巨大的小行星的撞击,使月球的岩浆过度的喷发,月球内部出现了空洞,使月球的几何重力中心偏移了一面。在地球万有引力的作用下,月球自转越来越慢,最后月球较重一面就一直面向地球。而另一面就是直面向外太空。从那时起,从地月系外飞来的小行星,陨石和流星雨。不是落入地球,就是落入月球。地球由于有了大气层的保护,入侵的天外物几乎都在大气中燃烧化为灰烬。而月球由于没有大气层的保护,大多直接落入月球的背面。经过几十亿的堆积,又在太阳风的风化下,形成了厚厚的月壳,这就是为什么月球背面比正面厚的原因。所以月球的形成自然有宇宙天体的形成规律,并不是人们所想象的,月球是外星人的杰作。是外星人用来对付地球的基地。月球的许多巧合和不解是由于我们对它的不了解,了解了也就不神秘了。
9月球每年远离地球约38厘米的距离
法国人拉普拉斯在18世纪末发现月球形状不规则难能可贵,然而,他没有看到的是,月球正在逐渐远离地球。几十年前“阿波罗”号登月时,宇航员在月球表面安放了一面镜子。此后,科学家从地球上向这面镜子发射激光,并通过激光往返时间测算月地距离。结果显示,月球每年远离地球约38厘米。
现在,月球和地球之间的平均距离为385000公里。在过去的几十亿年中,转速较快的地球总是“拽着”行动迟缓的月球,在地球和月球“较劲”的过程中,月球正在以每年38厘米的速度远离地球,而地球自转的速度也在减缓。
从原核生物沉积形成的叠层石记录看来,至少在25亿年前,地球就显著地受到潮汐作用影响。地质学家们研究了远古时期的受潮汐影响的沉积岩层——他们管这种岩层叫“潮汐韵律层”——得出结论说:9亿年前地球上的一天大约只有18个小时,一年大概有481天;另一片62亿年前的潮汐韵律层说明,当时的一天有219个小时,一年大约有400天,合13个月。
假设继续保持这种趋势,月球将会离地球越来越远,直到月球绕地球一周的时间达到47天,地球和月球的步伐才能够统一。如果是这样,那人们对“一个月”的概念将彻底改变,一个月不再是30天或者31天,而是47天。
月球的公转一直在地球自转的万有引力场中运行。由于月球公转的速度更慢,地球带着万有引力场一起自转,自转速度比月球公转更快。地球的万有引力场由宇宙能组成。比月球公转更快的引力场会吹着月球,如风一样吹着月球,使月球公转速度微微加快。使月球离心力加大,把月球向外移。每年远离地球38厘米。也就是说地球的自转动能,通过地球的引力场,传递给月球。使地球自转变慢,而月球公转变快。