7第七专题-月球与地月系、日月食、潮汐

第七专题地月系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份差别很大，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，要从理论上解释这一过程的机制，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。"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"降落后拣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，这些古老的岩石都采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。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份之后，科学家发现，这些土壤与岩石无关，似乎是从别处来的。4．当巨大物体袭击时，

月球发声之谜在"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。5．不锈铁之谜月面岩石样其中还含有纯铁颗粒，科学家认为它们不是来之陨星。苏联和美国的科学家还发现了一个更加奇怪的现象：这些纯铁颗粒在月球上放了7年还不生锈。在科学世界里，不生锈的纯铁是闻所未闻的。6．月球放射性之谜月亮中厚度为8英里的表层具有放射性，这也是一个惊人的现象。当"阿波罗15"的宇航员们使用温度计时，他们发现读数高得出奇，这表明，亚平宁平原附近的热流的确温度很高。一位科学家惊呼："上帝啊，这片土地马上就要熔化了！月球的核心一定更热。"然而，令人不解的是，月心温度并不高。这些热量是从月球表面大量放射性物质发出的，可是这些放射性物质（铀、铊和钚）是从哪里来的？假如它们来自月心，那么它们怎么会来到月球表面？7．干燥的月球上的大量水气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平方英里的水气团。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气？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。看来这些水气来自月球内部。8．月球表面呈玻璃状之谜

"阿波罗"的宇航员们发现，月球表面有许多地方覆盖着一层玻璃状的物质，这表明，月球表面似乎被炽热的火球烧灼过。正如一位科学家所指出的："月亮上铺着玻璃。"专家的分析证明，这层玻璃状物质并不是巨大的陨星的撞击产生的，有些科学家相信，这是太阳的爆炸--某种微型新星状态--产生的后果。9．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，可是可靠的证据显示，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。10．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。"11、月球上奇异的辉光是什么原因引起？是流星或流星雨12、正背面的差异之谜正面？侧面？请收看记录片《月球之迷》

人类的祖先因月亮而着迷，并在历法或文字问世之前使用月亮的阴晴圆缺来计时。但在1972年后就没有人再上过月球，而且我们的注意力开始转向太阳系中其它引人入胜的卫星。科学家在木星的卫星木卫二的海底发现了火山热源，所以相信这颗卫星上可能有生物的存在，因为地球上的生命也是起源于海底的火山热源。本节目结合了阿波罗任务的历史画面、美国航天总署和欧洲太空局提供的资料和照片，及参与登月活动人士的访谈，深入探讨人类对月亮及其它卫星的迷恋。你对月球最大的兴趣是什么宁静？阴晴圆缺？氦3？主要内容之一月球与地月系之二日食与月食之三天文潮汐地月系绕转运动一、地月系绕转1、月球公转轨道—白道(黄白交角为5°9′)月球上没有水、大气无声音、无色、无生命的寂静世界二、月球的基本特征月球的距离：384401千米月球的大小：角半径15´32“.6

线半径1738千米月球的质量:7.35X1025G1/81.3地球质量月球的密度和重力(1.34g/cm31/6)月球上没有水、大气无声音、无色、无生命的寂静世界绝好的实验室和特殊品生产基地月球内部有月核、月幔、和月壳这个月坑是太阳光无法照射的表面部分，探测到有水蒸气的存在月球表面具有高真空、无磁场、地质构造稳定、弱重力和高洁净的环境，月球背面不受地球无线电波干扰，建立月球天文观测基地、生物制品和新材料实验室，对地观测站和深空探测前哨站均具有重大的政治和科学意义。月球是研究月球科学、天体化学、空间物理、生命科学、对地观测科学与材料科学的理想场所。三、月球的表面月海与月陆月球的环形山（月坑）美丽的辐射纹月球的表面—嫦娥一号拍摄“嫦娥”撞月终结494天使命传回清晰图像

2009年03月02日08:39

新京报

嫦娥一号最后一撞将获得什么成果呢？空间技术研究院专家庞之浩介绍说，这次撞击除了可以为二期的登月工程做技术准备，还能探测更深层的月壤。

月海与月陆月球的环形山（月坑）美丽的辐射纹月球上奇异的辉光正背面的差异之谜月面与月陆的比较月球的形成地球与月球是一双姊妹：共同形成说地球与月球是一对母子：分裂说地球与月球是一对情人：俘获说最新报道：地球受撞孕育了月亮：大碰撞假说证据？？？自阿波罗计划实现后…月球的土壤标本长达46亿年历史…月球直径是地球的1/3从地球上看，太阳与月球大小相近月球之谜月球岩石的年龄比地球老？“宁静海”的岩石比附近的岩石久远10年

月震强磁场月壳下的大块浓缩物，使飞船飞过时倾斜四、月球运动与月相变化1、月球的公转运动月球的绕地月系共同质心的运动叫公转运动周期：恒星月：27.2122日(真正的周期)

朔望月：29.5306日(月相变化的周期)轨道：白道(黄白交角为5°9′)2、月球的同步自转3、月相的变化月相－－月球的视形象月相的变化：太阳、地球、月球三者的位置周期变化，使得地球上观测者所看到的周期性现象。(月相变化的成因)月相变化的规律：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、二残月－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、二初一一个朔望月月球的出没规律与变化上半月凸月面向西方下半月凸月面向东方如何利用月球定方向？以下的图哪张是对的？思考方法：1、周日平等圈与地面的夹角

月球的观测初四傍晚看到的是什么月相、指向哪个方向？峨嵋月位于西方低空凸向西早晨呢？残月位于西方低空凸向东此时的月序是二十六、七了月亮的笑脸2008.12.1日天空的笑脸(拍摄韩延)太阳系的月亮知多少？太阳系行星的“月亮”行星卫星数特征地球1火星2形状不规则木星63有光环土星51有光环天王星26有光环海王星13有光环人类对月球的认识过程中国古代的月亮的相位变化观测1609年伽利略用30倍望远镜观测1894年巴黎天文台的洛维和皮伊瑟在法国比利牛斯山的日中峰天文台观测月球1957年前苏联卫星上天1959年原苏联有“月球3号”火箭探测月背面1961年美国的阿波罗月球探测计划2008年－－“嫦娥一号”绕月成功

学习资料月球探测器与探测从1958年至1976年，前苏联发射了24个月球号探测器，其中18个完成探测月球的任务。月球2号探测器：1959年9月12日发射，两天后飞抵月球并着陆，成为到达月球的第一位使者，首次实现从地球到另一个天体的飞行。月球3号：同年10月4日，月球3号探测器飞往月球，三天后飞到月球背面，拍摄了第一张月球背面的照片。月球16号：1970年9月12日发射的月球16号探测器，9月20日在月面软着陆，采集了120克月岩样品，于24日带回地球。月球17号：1970年11月10日，月球17号载着世界上第一辆自动月球车飞向月球。17日在月面着陆后，月球车1号下到月面进行了10个半月的科学考察。它在月球上行程10540米，考察了八千平方米的月面，拍摄了数百幅月球全景照片和几万张月面照片。月球21号：1973年1月8日发射月球21号，把月球车2号送上月面考察，取得了更多的成果。对月球探测的新去向1996年，美国的“克莱门汀”号探测器1998年美国的“月球勘探者”探测器未来的月球基地（1987年首次提出）

成功与失败？研制“2010宇宙旅行服务计划美国的阿波罗计划这确实是一个人的小小一步，但是整个人类的伟大一步。他们见证了从地球到月球梦想的实现，这一步跨过了5000年的时光。当时间定格在1969年7月16日，美国率先登陆月球完成了人类的这一梦想。到1972年12月阿波罗计划的最后一次飞行―――阿波罗17号登月为止，先后有12名宇航员登上月球表面。2006年11月11日俄罗斯、美国计划与跨国联合探月美国宇航局资助科学家设计“月球天梯”：皮尔逊描述了一幅美妙的“月球天梯”图画：满载物资和补给的缆车顺着微微弯曲的“天梯”缆绳从天际中垂直落下，降落在月球的某一地点，地球探险者可以轻松到达月球表面任何角落，寻找地下的固态水。

我国的登月探测中国政府在“神舟5”号载人飞船发射成功后，发表了个更加振奋人心的消息：启动“嫦娥计划”——探月工程。据透露，中国将于2007年发射围绕月球进行考察的探月飞船，最迟将于2010年实现在月球的“软着陆”——中国首批宇航员届时登上月球。嫦娥登月计划中国月球探测一期工程将实现四个科学目标：第一，获取月球表面三维立体影像；第二，分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，主要是探测月球表面有开发利用价值的钛、铁等１４种元素的含量和分布；第三，探测月壤厚度，从而得到月球表面年龄并估算氦－３的资源量等；第四，探测地球至月球的空间环境。登月首席科学家欧阳自远院士欧阳自远透露，探月工程由五大系统组成，即运载系统、卫星系统、测控系统、发射场系统和地面应用系统。这五大系统目前正在按计划地有序进行，已进入比较深入的研制阶段。以测控系统为例，我们在原有的测控网基础上添加了甚长基线干涉测控网，它们分别由位于北京、上海、昆明、乌鲁木齐的四座射电天文望远镜的大天线组成，这一套网络建成后，其测控能力将有明显提高。我国探月计划酝酿了10年我国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究，1996年完成了探月卫星的技术方案研究，1998年完成了卫星关键技术研究，以后又开展了深化论证工作。经过10年的酝酿，最终确定我国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段。第一期绕月工程将在2006年发射探月卫星“嫦娥一号”，对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。

具体的目标鲜艳的五星红旗同样会插在离我们38万公里远的月球上目的：争夺霸权？还是开发未来能源？氦－3：一种未来人类使用的清洁能源意义第一，人类向外层空间发展的重要一步。第二，提高国家威望的政治需要。第三，具有重要的科学意义。第四，可开发月球资源为人类造福。第五．有利于推进航天技术的国际合作。第六，打破“太空战”的威胁．保障世界和平。四大科学目标我国绕月探测工程将完成以下四大科学目标：一，获取月球表面三维影像。划分月球表面的基本地貌和构造单元，初步编制月球地质与构造纲要图，为后续优选软着陆提供参考依据。二，分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点。对月球表面有用元素进行探测，初步编制各元素的月面分布图。三，探测月壤特性。探测并评估月球表面月壤层的厚度、月壤中氦－３的资源量。四，探测地月空间环境。记录原始太阳风数据，研究太阳活动对地月空间环境的影响。五项工程目标栾恩杰介绍，由月球探测卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成的绕月探测工程系统届时将实现以下五项工程目标：研制和发射我国第一个月球探测卫星；初步掌握绕月探测基本技术；首次开展月球科学探测；初步构建月球探测航天工程系统；为月球探测后续工程积累经验。“嫦娥一号”将于2007年24日下午6时许发射。西昌卫星发射中心相关部门权威人士说，西昌卫星发射中心和当地政府召开卫星发射疏散工作会议。据多名参会官员证实，“嫦娥一号”发射前的疏散工作，将于24日下午4时许开展。据介绍，历来的疏散工作均在发射前两小时进行，这意味着，“嫦娥一号”将于24日下午6时许。日月食第六讲地月系内容之二

日食出现在什么日子、月食呢？为什么会出现日月食？日月食的过程都一样吗?(初亏、食既、食甚、生光、复圆)我们看到的日食多，还是月食多呢？思考：一、日月食的类型和奇特天象日食的类型：日全食、日偏食、日环食月食的类型：月食、月偏食1994年泰国日全食期间广州师院内看到的景观日偏食、云、黑子倍丽珠与色球二00六年非洲日全食日偏食日环食日全食的景观月全食月半影食月偏食2010年01月01日10:37:19在太原拍摄的月偏食（1月1日摄）二、日月食形成的条件

－－为什么会产生日月食天体的影子本影、半影、伪半影地球的影子远大于月地距离(3倍多)

月球的影子(平均影长为374500千米)月地平均距离为384400千米天体的影子：本影、半影、伪半影日全食奇观－－倍丽珠东珠西珠三、日月食的过程1、日全食的过程：

初亏、食既、食甚、生光、复圆日月食的过程初亏食既食甚生光复圆日食先从西面被食（从西面初亏）2009年7月22日的日全食—持续时间较长的一次，398.8秒（6分38.8秒）观测地点佳：长江流域、太平洋东部观测时间好：上午食份为1.0799开始时间（UTC）日偏食晚上11时58时18秒（7月21日）日全食凌晨0时51分16秒（7月22日）中心日食凌晨0时54分31秒食甚上午2时35分21秒2、月食的过程：月食先从东面被食食分----日轮直径被掩蔽的部分的比例何谓“食分”表示食甚时日轮或月轮被遮掩的程度。日全食食分：食分＞1日偏食食分：0＜食分＜1日环食食分：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、日月食形成的条件时间条件：日食形成于朔日（初一）(朔望条件)月食形成于望日（十五或十六）空间条件：交食形成于黄白交点及其附近(交点条件)我们看到的日食多，

还是月食多呢？比较日食与月食出现可观测范围请观看日食的动画日食的范围：影子内月食的范围：大于半个地球食限与食季食限：日月相会于黄白交点及其附近时就会可能成食，这个“附近”就是食限食季：可能发生日食和月食的一段时间一年有两个食季，最多有二个半

例如：以日食食季为例：可能产生日偏食的食限为17°.9×2＝35°.8，每天太阳在天球上运行约1°，即太阳经过黄白交点及其附近的36天多，可能产生日偏食。即一个食季大于一个朔望月为29.5306，因此可能出现两次的交食。日月食的周期沙罗周期-----日月食重复出现的周期

18年月11.32天主要包括四种周期：朔望月交点月近点月食年日月食研究的科学价值太阳元素－氦的发现色球的发现太阳风地球的重力异常日地空间、月地空间的物理现象日月食天象的预报过去十年来日食时间表（我国可见）日期种类

见食情况

2002.06.11日环食我国可见偏食2003.05.31日环食我国可见偏食2004.10.14日偏食我国可见2005.10.03日环食我国可见偏食2006.03.29日全食我国可见偏食（拉萨0.3食分）2007.03.19