回顧:“天上一天,人間一年”?宇航員在月球一天,地球上過去了多久?
嫦娥爲什麼要偷吃王母娘娘給的長生不老藥?
如果你知道了在廣寒宮的時間,說不定你也想吃。
嫦娥姐姐在月球上呆一天,相當於在地球上過了27.32天。
也就是說,后羿在地球上做27天月餅,嫦娥那裡才過了一天。
時間變慢了,自然就比地球上的人老得慢。
當然,不只是嫦娥,我們的宇航員登上月球之後,也可以享受嫦娥的待遇,月球一天,地上一月。
那麼,爲何會出現這樣的“時間差”?
月球的一天是怎麼產生的?
想要了解這個問題,我們得徹底瞭解月球,我們地球的唯一天然衛星。
月球表面的腳印
月球誕生
關於月球的來歷,科學家們一開始有很多假設。這其中有三個假說比較有名,也得到了不少支持。
第一個假說認爲,月球是被地球“拐”來的。
太陽系誕生初期,整個太陽系亂成一團,充斥着各種天體。
這其中有八個質量比較大的天體站出來,成團出道組成八大行星。
它們各自憑本事,依靠自己的引力束縛附近的天體,將它們納入自己的軌道。
月球是地球唯一的天然衛星
這其中,緣分讓地球抓住了月球,那一刻,阿地“愛上”了阿月,由此展開了大約45億年的圍繞。
這個假說雖然聽起來很浪漫,但是有個Bug無法解。
,如果是因爲行星引力俘獲衛星,那麼爲什麼火星的衛星有兩顆,比地球還多?
按理說它這麼小,怎麼可能束縛住兩顆?比它大的金星一顆衛星都沒有。
第二個假說則是,月球的故鄉是太平洋。
這個假說的提出者可不得了,他是達爾文的兒子。
達爾文的兒子認爲太平洋是月球的故鄉
從數據上來說,這個假說的確有可能,如果用岩石將太平洋填滿,那麼所需要的岩石質量和體積恰好與月球差不多。
這樣看來,該假說非常靠譜,如果今後被證實,那麼達爾文家族繼物種起源論之後再增添一項月球起源論。
然而還沒來得及等人類登月,這個假說就不攻自破了。
小達爾文提出假說的時間是19世紀後半葉,那會兒的人們認爲地球的格局是不變的。
直到20世紀初,魏格納提出大陸漂移學說,表明我們的陸地是在變化的,太平洋在過去很有可能不是這個樣子的。
大陸漂移學說
第三個假說則是,月球是地球和別的天體的“私生子”。
太陽系誕生初期,各天體之間免不了有撞擊。
在大約45億年前,地球被一顆比自己小的小行星撞擊,極大的撞擊力讓地球的一部分物質被砸了出去,之後又在地球的引力下聚合起來形成了月球。
由於砸出去的物質不單單來自地球,還有一部分是小行星的,因此月球是地球和另一個天體的“混血兒”。
月球誕生
總的來說就是,第一種假說認爲是地球收養了月球,第二種假說認爲是地球自己生下了月球,最後一種假說認爲是地球和別的星球一起生下的月球。
1969年,美國的阿波羅11號登陸月球,採集回來大量的月球岩石和土壤樣本。
經過分析發現,月球的土壤和地球的土壤物質的含量並不一樣。
這說明月球與地球有一定關係,但是這個關係並非百分之百。
這些證據都指向了第三種假說,月球是地球被另一個天體撞擊後產生的。
那麼,在月球上度過一天,爲何約等於地球上的27天呢?
月球的自轉
月球是地球的衛星,它不是圍繞太陽而是圍繞地球運轉,所以它的一天就是看地球升起落下。
一個天體的自轉,就是它上面的一天,月亮自轉一週的時間換算成地球時間就是27.32天。
也就是說,在月球上看地球起落,這過程中地球自己已經轉了27圈。
此外,月球的公轉週期也是27.32天,這就會導致一個情況,那就是潮汐鎖定。
如果一個攝影師固定在一個地方拍攝月亮,那麼無論他怎樣拍,都只能拍到月球的這一個面。
在地球上看月亮永遠都是一個面
想要拍攝月球的立體圖像,攝影師必須跟隨月球圍繞地球一圈。潮汐鎖定是因爲天體運行的公轉和自轉週期相同引起的,在太陽系非常常見,比如太陽與水星。
古人相思的時候總會擡頭看月亮,安慰自己和思念之人看的是同一個月亮。
但其實,月亮是同一個月亮,但是所處的地方不同,看到的月球表面是不一樣的。
不同的地方看到的月亮面不一樣
這樣想來比較殘忍,假如嫦娥的廣寒宮沒有對着后羿住的地方,它萬一對着的是國外地區,那麼后羿將永遠看不到嫦娥。
當然我們也可以往好了想,嫦娥奔月是我國的故事,那麼廣寒宮肯定是對着咱們國家的,所以後羿能一直看到廣寒宮。
如果你以爲月球的作用就是用來相思用來觀賞的,那就錯了,地球上的萬物生長不僅要靠太陽,還要靠月球。
萬物生長也要靠月亮
月球的作用
月球的質量比起地球非常小,但是不代表它沒有一點力。
力的作用是相互的,既然地球能用引力束縛着月球,那麼月球同樣可以用引力影響地球,比如我們常見的潮汐。
潮汐是太陽和月球共同的結果,太陽的引力佔據40%,而月球的影響佔據60%。
這是因爲太陽的質量雖然巨大,但是它與地球的距離太遠了,足足有1億5000多公里;月球雖然質量小,但是它與地球只有38萬公里。
太陽、地球和月球
綜合下來,月球對地球海水的影響大於了太陽。
當一個地區同時正面太陽與月球時,引力達到最大,於是就出現了大潮,比如著名的錢塘大潮,通常發生在農曆八月十五前後。
在錢塘江,一天會出現一次小潮、一個月會出現一次中潮、一年出現一次大潮。
這些規律總結起來就是,幾乎每天都能看見月亮,但不一定是滿月,所以潮水的漲幅更小。
每個月都有一次滿月,但這個時候不一定與太陽之間的引力是最大的。
而每年才能看見一次大潮,說明一個地方一年只有一次享受太陽與月亮的引力疊加。
潮起潮落
地球上的大海就是一鍋濃湯,裡面有很多營養物質。
但是大部分都沉積在海底,潮起潮落就像一根湯勺,把濃湯給攪拌一下,這樣營養物質就會浮出湯麪。
潮汐讓海洋與陸地實現了物質交換,拓寬了生物的交流面,形成獨特的潮汐生態區。
對於人類來說,潮汐不僅賦予了我們海洋的物產,還帶來了巨大的能量。
潮汐能被譽爲新一代的清潔能源,也是被寄予厚望的未來能量。
潮汐過後趕海的人們
月球作爲地球的天然衛星,還起到了幫地球“擋槍”的作用。
在月球的背面,有密密麻麻、大大小小的隕石撞擊坑。
想象一下如果沒有月球,這些隕石就直接撞向了地球,雖然地球的體積非常大,一般的隕石不可能有太大的傷害,可不要忘了,宇宙一切皆有可能。
地球歷史上也不是沒有被天體撞過,月球本身也是被撞出來的,還有一次撞擊直接造成了白堊紀生物大滅絕。
小行星撞擊地球
可以說月球在40多億年的時間裡,讓地球少捱了不少撞。
經過人們對月球的探索,發現月球上有豐富的氦-3,這是地球夢寐以求的能源材料。
氦-3在地球上纔不過500公斤,但是光月球表面有大約110萬噸的儲量。
每100噸氦-3就足夠地球一年的發電量,如果能開發月球上的氦-3,那麼人類將徹底從化石能源中解放出來。
月球表面含有氦-3
月球在陪伴了地球約45億年後,還將繼續陪伴下去。