雨海-雨海纪

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月球基本情况简介

月球始终是伴着地球在一起，而且我们人类永远只能看到月球的一半，就是这一面，另一半从来没有任何能够有可能能够看得见的，所以这个月球永远展示的是这一面。月球在夜空当中照耀大地，所以给予人们很多的遐想，非常多的期望，世界各个国家都与月球都是充满了赞美之词。

我们国家也不例外，我们国家给月球取了很多很多名字，像太阴、或者叫玉兔、玉宫、玉环、玉阳、玉盘、玉弧等等。凡是各种玉，因为月色像玉一样洁白，所以一般用玉。还有用冰，像冰镜、冰轮等等。还有用盘、轮、镜、环等等，反正一切最好的词汇都用来赞美我们的月球，而且古代有很多诗人写了很多诗吧，都来赞美这个月球，寄托各种各样的一些希望吧，寄情于我们的月球。

月球应该说它是离地球最近的一个天体，它是我们地球惟一的一个天然卫星月球表面的大气压大约是10的负14次方大气压。也就是说，是超高真空，几乎可以说是没有大气，是真空的状态。而白天的温度大约是一百零几度，到三百三十度，晚上的温度是负150度，到负170度。也就说白天在月球上，假如一块石头照着太阳是130度，而石头的阴影的地方，哪怕相距只有一两厘米，那么那个位置是负150度。

也就是说，在几厘米的范围可以温差三百度，因为它没有大气的传导，所以也听不见任何声响。这个是从太阳升起，一直到太阳降落，因为月球上的一个白天，一天相当于我们地球上一个月，它的白天长度相当于地球上14天半，所以它在太阳升起来的时候，温度也直线上升，也到一百多度，晚上的温度很快的下降，所以它的温度变化是非常大的。

我们把月球、火星、地球，把它综合起来看一下，发现一个非常有意思的问题，月球是最小的天体，它的半径是公里，那么它几乎是超高真空状态而水星是公里，它的大气是个大气压火星是公里，那么它的大气压是到，相当于我们地球表面40公里高空的这种大气的稀薄程度我们的地球，当然人们规定它是典型的一个大气压，这样可以看到行星的质量越小，对气体的这种吸引能力就越小，捕获的能力就小，所以它的大气就越来越稀薄，所以我们地球是最适宜于人类生存的一个天体。

经过探测的结果证明月球是一块大石头，曾经有过磁场，而现在没有。而火星呢，正在衰老到接近死亡的程度，所以就搅得很乱，有多级的磁场。而我们地球是一个壮年时期，内部有火山、岩浆，那么它还有一个非常完整的一个偶极子的磁场，这就是这几个天体之间的差别。

那么月球表面的地形非常复杂，可以分成月海、月陆和撞击坑，这个是月球的一个地形图，这边是我们人类永远只能看到的一半，我们看到的灰暗色的这一部分，这就是我们古代人们所说的桂花树，其实它是月海，是辽阔的一种平原，这里面有很多火山岩喷发在里面。而这个黄颜色的是山脉，所以月球的背面大部分是山脉，月球的正面是大量的月海。这月海怎么形成的呢就是小天体砸在月球上，一砸一个大坑。

那么有些大的天体砸在上面，砸一个几千公里大的坑，那么月球就这么砸出来的。现在都可以测出它的年龄都是三十九亿年前砸的，我们叫"雨海事件"。这就是砸的坑，大家可以看到有很多坑，密密麻麻，千疮百孔。而这个大坑里面还有很多小坑，小坑里面又有坑，所以根据这个坑给人们一个启发，假如一个单位面积上所砸的坑越多，证明这块地方越古老。假如这个地方砸的坑少，证明这块地方比较年轻。

那么根据阿波罗所测的结果，人们就可以规范一下，哪个地方有多老，哪个地方有多年轻，可以把月球的历史排出一张表来，那么就像我们中国的历史一样，唐、宋、元、明、清、民国，一直排到中华人民共和国。它是哪年哪代的那么月球上也可以做到这一点，这就是研究月球的历史，这就是砸的坑的力度、数量来说，主要在四十亿年左右出现的，到了三十亿年基本上就没有那些比较大型的砸的坑了，都是比较小的了。

那么我们就可以定出它们的一个时代、它们的一个年表来。

那么月球表面有一层土壤，这层土壤大约五米到十米厚，这层土壤不像我们地球上的土壤，是由于生物作用各种各样大气的作用，和岩石的分化所产生的。因为它那儿没有水，只有太阳的辐射，另外也有陨石砸在那上面，所以绝大部分是砸碎的，然后和粉尘混在一起。那么铺成了整个的月球表面，它有一个好处我今后还要讲到，这是非常重要的一件事情，因为它里面储存了非常重要的物质。

因为它接受太阳的辐射，所以太阳风的很多粒子都吸附在月球土壤的表面。这是月球的一层土壤，大家可以看到很松散，那么土壤厚度统计的结果，在月海的地区大概是比较薄的，不到八米。在月陆的地区，就是那些高山和高地的地方，大概甚至可以达到二十米，因为高地是比较古老的，这就是那层土壤的图面。

那么我想说明一下，在这层土壤当中，由于太阳风的辐射，一直照射到月球的表面，没有丝毫阻挡的照射到表面，所以很多太阳风的粒子，就被土壤表面所吸附。那么我们做了一个工作，就是说这些稀有气体，和其他的气体，颗粒越小的话，这是颗粒的大小，颗粒越小的话，它的含量越高。这个大家当然可以想想，表面积大了，所以它吸附的气体量就多了。那么根据同位素的检测，它们都在一个斜率上，所以证明它是一个来源的，那么这种来源是来源于太阳风，主要有氢，还有其他的一些气体。

月球上没有生命和任何有机物质，但是现在呢我们知道火星现在正在争论，可能曾经存在过生命，而对于我们地球来说，大家知道是很繁茂的生物圈，具有高度文明发达的一个星球。那么这三个星球为什么会有这样一个差别呢这是在南极洲年找到的一块陨石，是来自于火星的。那么这个里边的矿物是非常漂亮的，在这块陨石当中科学家们发现了一种东西，非常像化石，大家认为是细菌。那么就做了很多很多的工作，到现在还没有结论。

它形态上确实是一个细菌，这块石头的年龄是三十六亿年，假如真是一种细菌的话，那证明火星在三十六亿年以前曾经发育过生命，而这种生命的水平是细菌的水平。而那个时候，三十六亿年的时候，我们地球上的水平也是这种细菌的水平。那么这里面就存在一个问题，就是说是各自都有生命呢还是地球上的这种生命是火星带来的，因为这块石头就掉到了地球上，或者火星的这种生命，是地球所带过去的，这当然是一个谜，以后要解决的。

那么现在大家非常感兴趣的，就是想探测火星是否曾经存在过生命，我绝没有说现在有生命，因为现在证明是没有任何生命的迹象，月球是毫无生命的迹象，连有机质都没有。那么月球的矿产资源是非常丰富的，它的岩石类型比较简单，不像地球上那么复杂，那么这是月球上的一种矿物质，叫钛矿。大家知道钛金属是一种轻金属，而月球的储量是有150亿亿吨，取之不尽，用之不竭，比我们国家的攀枝花的铁矿里边含的钛还要高。

它分布的面积大约是一个中国的版土大小，所以月球上这种资源是极其丰富的，当然还有很多其他各种资源。

月球的内部结构也像地球一样，是靠地震波来把它最后判别的。我们的地球是靠地震记录到的横波和纵波向下速度的变化而分了好多层，这就是我们现在地球的内部结构。而对于月球，阿波罗几次登月也放了很多地震台，放在月球上，也记录了月球上的月震，月震实在是太微弱了，大约每年只相当于地球地震的一亿分子一的能量，也就说月球已经是衰老到连呼吸的这种能力都很弱了，已经是这种状况了。

那么这就是记录到它的状态，那么根据个速度的变化，也可以最后把它计算出来，月球内部是个什么样的结构。那么这张图就显示了月球内部有一个核心，也有个月幔，还有一个很厚的月壳，大概六十到七十公里。而我们地球的地壳是很薄的，大约平均是35公里，而月球是60几公里，这为什么呢因为月球很快结束它的生命，还来不及仔细的做调整，我们的地球一直到现在还在里面动弹，还在做各种各样的岩浆活动、火山活动、地震活动。

，当然地球也会衰亡的，那么也会像月球一样，最终成为一块大石头。

月球内部的物质分布是非常不均匀的，因为它确实是太年轻就死亡了，那么它内部的物质没有调整得很均匀，所以大家看出来它的密度分布差异是很大的，那么月球内部的能源，是非常小的。

那么现在把月球上所有石头的年龄都测出来的结果，证明月球所有的石头都比三十一亿年还要老，那么也就是说，月球的生命是在三十一亿年以前，就是说从46到31亿年，因为我们月球地球和一小块它们的年龄都是相当的，那么他们都是同时代人，那么他们都是46亿年。那么我们地球的历史也有46亿年，月球也有46亿年。但是月球的记录只到31亿年，31亿年以后没有任何新的物质产生了，那么证明它在31亿年已经结束了它的生命。

那么这是记录到月震的强度，所以我们说现在的月球是一个古老的僵死的星体，那么它内部的能量已经衰竭，月震和表面的热流都是极小的，那么月球的时钟是停止在31亿年以前，那么以后永远是这种状态，围绕着地球旋转。所以实际上月球是一个非常荒芜、严酷的环境，是没有水、没有生命、没有声音、又没有磁场、没有大气的这样的一个天体，这是我们所了解的月球。

一个真实的月球是什么呢月球是一个没有大气的、昼夜温差极大、超高真空状态，又没有任何声响的一个严酷的世界。月球没有磁场、没有火山和岩浆活动，几乎又没有强的月震发生，地质构造非常稳定，是一个固态的天体。月球具有弱重力，超洁静的环境，而月球又蕴藏了及其丰富的能源和矿产资源，月球将对人类社会的长期的可持续发展将发挥巨大的作用。

在年美国发射了叫"月球勘探者号"，它测了五种矿产在月球的全球分布，这个工作做得非常漂亮，证明了月球上有水冰。这月球上照射太阳的地方是正130度，怎么会有水冰冰只有在一个条件下存在，就是在月球上永远照不着太阳的地方，因为那个地方是负160多度，永远负100多度，永远有冰就可以保存下来。

那么月球上的冰又是什么地方来的呢，我们所了解到的是彗星会撞到月球上，一撞上去四分五裂，崩得哪儿都是，那么掉到照到太阳的地方马上挥发，没有了。那么掉到永久阴影区的话，它就被永远的保存。它的含量大约003到1，整个月球的水冰计算下来，大概66亿吨，而我们地球上有非常多的水，71的面积是被水所覆盖的。

月球上有丰富的太阳能，因为它一天是145天，那么太阳没有任何遮挡，可以无限制的铺设太阳能电池板，所以这是一个非常丰富的太阳能，只要建三个太阳能发电厂，那永远有一个厂被太阳照射着。那么它的能量如何传输到地球来，这个已经解决了。但是太阳能毕竟并不是很充分的，不能够解决全人类的能源需求。

那么现在呢，科学家们又转移到另外一个方面，给大家以极大的鼓舞，现在以极大的诱惑力大家去探索这么一件事情，就是月球土壤当中的氦3。假如利用氦3的话，氦3是非常好的一种核聚变的燃料，而这种燃料在地球上所有的天然气里面，所有的核武库里面可以提炼的，一共加起来有15吨左右。

而月球上的储量是一百万吨到五百万吨，那么人们已经核算下来，大约全球能源的需求，就是我们现在烧那么多的石油煤、天然气、太阳能，统统加起来，大约每年需要的氦3的量是100吨。也就是说，几个汽车都可以拉完了。中国的全年的发电量大约需要8吨，美国的全年的发电量大约需要25吨。

那么这样的话，从月球上把氦3运回来，那么现在已经做得很多的工作，整个的提炼过程，利用月球白天晚上的温差，然后用航天飞机运，每一次可以运13吨回来，也就是说，运一次，中国全年的能源需求已经全部解决。我们现在石油是一亿五六千万吨，煤是几百亿吨，天然气是多少亿方，那个只需要八吨，所以这是一个非常诱惑人的前景。

月球俗称月亮，也称太阴，是地球的唯一的天然卫星，也是离地球最近的天体。

月球距离地球平均为公里。这段距离约为地球赤道周长的10倍。月球轨道呈椭圆形，近地点平均距离为公里远地点平均距离为公里。月球直径为公里约为地球直径的311。月球表面面积大约是地球表面面积的114，比亚洲面积稍小。月球的体积只相当于地球体积的149。月球质量约等于地球质量的1／813。月球物质的平均密度为每立方厘米334克只相当于地球密度的35。月面上自由落体的重力加速度地球上表面重力加速度的16。月球上的逃逸速度约为每秒24公里为地球上的逃逸速度的15左右。

月球在环绕地球作椭圆运动的同时，也伴随地球围绕太阳公转，每年一周。月球不但处于地球引力作用下，同时也受到来自太阳引力的影响，所以具有十分复杂的轨道运动。月球本身不发光也不透明，但能反射太阳光。由于日、地、月三者的相对位置不断变化，因此，地球上的观测者所见到的月球被照这部分也在不断变化，从而产生不同的视形状。这叫月相。月相的变化是有规律的。月相变化的周期性，给人们提供了一种计量时间的尺度。阴历或农历月就是以月相为基础，星期也是由此演化而来。

自古以来人们就知道，月球总以相同的一面向着地球。这是由于月球自转周期恰好和月球绕地球转动的周期相等造成的，而这两个周期相同则是潮汐长期作用的结果。

月球赤道面同它的轨道面有6度41分的倾角。因为这一倾角的存在和月球绕转速度的不均匀等原因，在月球运动过程中，地面上某一点的观测者多少还能看出月面边沿有前后的摆动。从地面观测，不止看到月球的半面，而且能看到月球的59％，其余41％则不能直接看到。

月球形状也是南北极稍扁、赤道稍许隆起的扁球。它的平均极半径比赤道半径短500米。南北极区也不对称，北极区隆起南极区洼陷约400米。月球重心和几何中心并不重合重心偏向地球2公里。这一结论已为"阿波罗号"登月获得的资料所证实。

月面上山岭起伏，峰峦密布。此外，还有洋、海、湾、湖等各种特征名称。其实，月面上并没有水。只是早年观测者凭借想象，借用地球上的名称而已，最多不过有某些形态上的相似罢了。

月面上的最明显的特征是环形山，通常指碗状凹坑结构。其中大的直径可超过100公里小的不过是些凹坑。直径大于1公里的环形山总数3万多个占月球表面积的7～10％。环形山大多以著名天文学家或其他学者的名字命名月球背面有4座环形山，分别以中国古代天文学家石申、张衡、祖冲之、郭守敬命名。月面最大的几个环形山是：南极附近的贝利环形山，直径295公里；克拉维环形山，直径233公里；牛顿环形山直径230公里。许多环形山的中心区有中央峰或中央峰群，高达25公里。

肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫“月海”，它们是广阔的平原。在月球正面，月海面积约占整个半球表面的一半。已知月海共22个（包括背面），其中最大的叫风暴洋面积约500万平方公里。雨海面积约90万平方公里。月面中央的静海面积约26万平方公里。此外，较大的还有澄海、丰富海、危海、云海等。月海大多具有圆形封闭的特点，四周是山脉。有些月海伸向陆地称为湾，小的月海则称为湖。

月陆是月面上高出月海的地区，一般高出2～3公里。月陆主要由浅色的斜长岩组成，其反照率较高。月球正面的月陆与月海面积大致相等，而背面则月陆面积大些。月陆形成的年代经同位素年龄测定为46亿年，比月海要早。月球上也存在一些山脉，大多以地球上的山名命名，如亚平宁山脉、高加索山脉、阿尔卑斯山脉等。最长的山脉长达公里往往高出月海3～4公里。最高的山峰在月球南极附近高达米，比地球上最高的珠穆朗玛峰还高。除山脉外，还有长达数百公里的峭壁，最长的是阿尔泰峭壁。

月面上有一些辐射纹，典型的有第谷环形山和哥白尼环形山周围的辐射纹。第谷环形山有辐射纹12条，从环形山周围呈放射状向外延伸，最长的达公里满月时看得最清楚。其成因尚无定论有人说是火山爆发形成的；也有人认为是陨石轰击月面造成的。

长期天文观测与登月的直接考察证实，月球周围没有明显的磁场。月球磁场强度不及地球磁场的。月球上更没有像地球和木星那样的辐射带。月球上不存在任何形态的水完全没有大气几乎接近真空状态。通过月球火箭探测查明：月球正面有称为"重力瘤"或"质量瘤"的重力异常区，达12处之多；月球表面大部分地区为一层厚度不等的月尘和岩屑所覆盖。

月球没有像地球大气那样的保护层，月面直接受到流星体的猛烈冲击，因此在一定程度上会影响到月岩的化学成分、岩屑大小、玻璃含量以及再结晶的程度。月球早期广泛发生火山爆发，喷出大量熔浆，从而形成月面上广阔的熔岩平原。

月球本身并不发光，只反射太阳光。它的亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。它的平均亮度为太阳亮度的，亮度变化幅度从至。满月时亮度平均为127等。它给大地的照度平均相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体，它的平均反照率只有7％其余93％均被月球吸收。月海的反照率更低，约为6％。月面高地和环形山的反照率为17％，看上去山地比月海明亮。

由于月球上没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率又很低因而月球表面昼夜的温差很大。白天在阳光垂直照射的地方温度高达127摄氏度；夜晚，温度可降低到零下183摄氏度。这些数值，只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度，而且所用的射电波的波长愈长，愈能探测到月面土壤中较深处的温度。这种测量表明，月面土壤中较深处的温度很少变化，这正是由于月面物质导热率低造成的。

从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60～65公里。月壳下面到公里深度是月幔，它占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约摄氏度，很可能是熔融的。

月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少，而环形山则较多。地形凹凸不平，起伏悬殊。最长和最短的月球半径都位于背面有的地方比月球平均半径长4公里，有的地方则短5公里（如范德格拉夫洼地）。背面未发现"质量瘤"。背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里而正面月壳厚度只有60公里左右。

关于月球的成因，众说纷纭，主要有三种假说，即俘获说、分裂说和同源说。

俘获说：月球可能是在地球轨道附近运行的一个小行星，后来被地球所俘获而成为地球的卫星。因为月球和地球的平均密度相差很大，而化学组成又十分不同，所以，它们可能是由太阳原始星云中不同部位的不同物质形成的。另一方面，月球的平均密度却与陨石、小行星十分接近。因此，很可能是小行星在围绕太阳运行中，由于接近地球，地球的引力使它脱离原来的轨道而被地球所俘获。有人认为，这个事件发生在35亿年前，整个过程经历5亿年。在月球被地球俘获后月球由于受到地球的起潮力，喷发出大量岩浆，形成月海玄武岩。

分裂说：在太阳系形成的初期，地球和月球原是一个整体，那时地球还处于熔融状态，自转非常快，自转周期只有4小时左右。因此这时太阳对地球的潮汐作用的周期为2小时。这个周期恰与地球自由摆动周期相等，从而产生共振，于是在赤道面上形成一串细长的膨胀体，终于分裂而形成月球。太平洋就是月球分裂出去时留下的遗迹。根据计算，地月系统现有的角动量总和，即使再加上几十亿年的角动量损耗，也不足使地球和月球分裂。而且月球的位置又不在地球赤道面上。这些事实是分裂说很难加以解释的。

同源说：地球和月球是由同一块行星尘埃云所形成。它们的平均密度和化学成分不同，是由于原始星云中的金属粒子在形成行星之前早已凝聚。地球在形成行星时，一开始便以铁为主要成分，并以铁作为核心。而月球则是在地球形成后，由残余在地球周围的非金属物质聚集而成。月球形成的这三种假说，都能或多或少地解释月球的成分、密度、结构、轨道及其他基本事实。除分裂说一般认为难以成立外，俘获说和同源说这两种假说究竟哪一种更加合理，目前尚无定论。

根据对月球各种热历史模型的研究，整个月球曾发生过多次局部熔融。在月球形成的初期，月球的大部分温度曾达到摄氏度。距今41亿年前月球发生过一次规模较大的岩浆运动在岩浆的分离过程中形成了斜长岩成分的月壳，残留部分成为月表的高地。月球表层固结后又在较深的部位发生局部熔融，产生苏长岩成分的熔体。大约距今40亿年前，形成了富含放射性元素、难熔元素的非月海玄武岩。

斜长岩高地长期裸露在月表，不断受到陨星物质的撞击，因而被削低了15～2公里，在高地上发育着大量古老的冲击月坑。后期，高地为一系列的断裂所切割和破坏。距今41～39亿年前，月球比较集中地遭受到各种大型陨星的撞击，使月表出现许多月海盆地即大型的环形构造最典型的是雨海事件。月球上的月海大致都是在相近的时期内形成的。月海生成的大致次序是：酒海、澄海、湿海、危海、雨海……。

雨海纪形成的各个月海大约在距今39～31亿年间，被后期喷发的玄武岩所充填和覆盖。根据同位素年龄的测定，大致充填的时间次序是雨海西、雨海东、湿海、危海、雨海、静海、丰富海、澄海和风暴洋。此后月表的轮廓基本形成31亿年以来月球内部的演化已处于"停滞"状态，外力作用在月球的演化史中占有主导地位。陨星冲击月表，使月坑继续形成和增多。

爱拉托逊纪形成的辐射月坑，其辐射纹受月表的各种作用，或者变得不明显，或者消失；而哥白尼纪形成的月坑，则具有明显的辐射纹。

但在阿波罗计划中

某飞船曾掉落15吨的东东

月震仪上记录了3小时的余震

可能是空心的

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