about月球

球是一顆同轉衛星，月球的正面永遠向著地球。另一方面，除了在月面邊沿附近的區域因天秤動而間中可見以外，月球的背面絕大部分不能從地球看見。在沒有太空探測器的年代，月球的背面一直是個未知的世界。

根據共振攝動原理，兩個有相互作用力的系統會發生耦合,兩個系統的周期的比會鎖模到兩個整數的比上而且這兩個整數越小就越穩定，而最穩定的狀態就是1：1

由於月球與地球的引力關係，月球的公轉和自轉成為1：1的最穩定比

理論上，由於這種關係同樣作用於地球，但是由於地球的慣性過大，這種鎖模還不完全。 經過漫長的時間以後，地球的自轉也會和月球對地的公轉相同

月球俗稱月亮，古稱太陰，是指環繞地球運行的一顆天然衛星。它是地球唯一的一顆天然衛星和離地球最近的天體，與地球之間的平均距離是384,400千米。
1969年尼爾·阿姆斯壯和巴茲·奧爾德林成為最先登陸月球的人類。

月球的兩面
月球是一顆同轉衛星，月球的正面永遠向著地球。另一方面，除了在月面邊沿附近的區域因天秤動而間中可見以外，月球的背面絕大部分不能從地球看見。在沒有太空探測器的年代，月球的背面一直是個未知的世界。

月球背面的一大特色是它幾乎沒有月海這種較暗的月面特徵。而當探測器運行至月球背面時，它將無法與地球直接通訊。
月球的起源
月球的起源問題非常古老，也是科學界爭論不休的題目。月球的形成有以下幾個觀點：


分裂說
這是最早解釋月球起源的一種假設。早在1898年，著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出，月球本來是地球的一部分，後來由於地球轉速太快，把地球上一部分物質拋了出去，這些物質脫離地球後形成了月球，而遺留在地球上的大坑，就是現在的太平洋。這一觀點很快就收到了一些人的反對。他們認為，以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說，如果月球是地球拋出去的，那麼二者的物質成分就應該是一致的。可是通過對阿波羅12號飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析，發現二者相差非常遠。


俘獲說
這種假設認為，月球本來只是太陽系中的一顆小行星，有一次，因為運行到地球附近，被地球的引力所俘獲，從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點認為，地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起，久而久之，吸積的東西越來越多，最終形成了月球。但也有人指出，向月球這樣大的星球，地球恐怕沒有那麼大的力量能將它俘獲。


同源說
這一假設認為，地球和月球都是太陽系中浮動的星雲，經過旋轉和吸積，同時形成星體。在吸積過程中，地球比月球相應要快一點，成為「哥哥」。這一假設也受到了客觀存在的挑戰。通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析，人們發現月球要比地球古老得多。有人認為，月球年齡至少應在70億年左右。


大踫撞說
主條目：大踫撞說

這是近年來關於月球成因的新假設。1986年3月20日，在休士頓約翰遜空間中心召開的月亮和行星討論會上，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的本玆、斯萊特裏和哈佛大學史密斯天體物理中心的卡梅倫共同提出了大踫撞假設。這一假設認為，太陽系演化早期，在星際空間曾形成大量的「星子」，星子通過互相踫撞、吸積而長大。星子合併形成一個原始地球，同時也形成了一個相當於地球質量0.14倍的天體。這兩個天體在各自演化過程中，分別形成了以鐵為主的金屬核和由矽酸鹽構成的幔和殼。由於這兩個天體相距不遠，因此相遇的機會就很大。一次偶然的機會，那個小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態， 使地軸傾斜，而且還使那個小的天體被撞擊破裂，矽酸鹽殼和幔受熱蒸發，膨脹的氣體以及大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質，主要有踫撞體的幔組成，也有少部分地球上的物質，比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核，因受膨脹飛離的氣體所阻而減速，大約在4小時內被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃，並沒有完全脫離地球的引力控制，他們通過相互吸積而結合起來，形成全部熔融的月球，或者是先形成幾個分離的小月球，在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。

成分
45億年前,月球表面仍然是液體岩漿海洋。科學家認為組成月球的礦物克裡普礦物(KREEP)展現了岩漿海洋留下的化學線索。KREEP實際上是科學家稱為「不相容元素」的合成物－－那些無法進入晶體結構的物質被留下，並浮到岩漿的表面。對研究人員來說，KREEP是個方便的線索，來明暸月殼的火山運動歷史，並可推測彗星或其他天體撞擊的頻率和時間。

月殼由多種主要元素組成，包括：鈾、釷、鉀、氧、矽、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁 及氫。當受到宇宙射線轟擊時，每種元素會發射特定的伽瑪輻射。有些元素，例如：鈾、釷和鉀，本身已具放射性，因此能自行發射伽瑪射線。但無論成因為何，每種元素發出的伽瑪射線均不相同，每種均有獨特的譜線特徵，而且可用光譜儀測量。

直至現在，人類仍未對月球元素的豐度作出面性的測量。現時太空船的測量只限於月面一部分。例如：1992年伽利略號曾於飛掠月球時測量過元素豐度。[1]


表面地理
月球形狀是南北極稍扁﹑赤道稍許隆起的扁球。它的平均極半徑比赤道半徑短500米。南北極區也不對稱﹐北極區隆起﹐南極區窪陷約400米。但在一般計算中仍可把月球當作三軸橢圓體看待。物理天平動的研究有助於解決月球形狀問題。通過天平動研究還表明﹐月球重心和幾何中心並不重合﹐重心偏向地球2公里。這一結論已為阿波羅登月獲得的資料所證實。

月球表面有上萬個直徑超過1千米的環形山.他們大部分都有上億年的歷史;缺少大氣層和氣象活動以及缺乏近期地質活動保證了它們大部分永久性的保持原樣.

南極-艾托肯盆地為月球上也是太陽系內已知最大的環形山。這環形山位於月球的背面，接近南極的地方，直徑約2 240公里，深13公里。

那些暗色和較少特徵的月球平原叫「月海」，這是由於古代的天文學家認為上面是海洋的緣故。事實上，月海由巨大隕石撞擊後從月幔流出並覆蓋表面的玄武岩岩漿形成。較淺色的高地叫「月陸」。幾乎只有面向地球的月面才有月海，月球背面的月海寥寥可數。天文學家相信這是因為月球的質心比形心更靠近地球所導致的（詳請參見月海）。

在月殼上是一層表面呈塵埃狀的岩石層，稱為月壤，月壤並不是土壤。月殼和月壤在月面的分佈並不均勻。月殼的厚度由60公里（月球正面）至100公里（月球背面）不等，月壤則由約5米（月海）至十多米（月陸）。

在2004年，約翰·霍普金斯大學的Ben Bussey博士率領的小組從克萊門汀任務拍攝得來的照片中，發現月球北極Peary crater邊沿的4個區域經常受到日照（南極卻沒有發現類似區域）。這些終年日照區的產生是由於月球的自轉軸傾角很小，同樣道理，有很多位於兩極的隕石坑底經常沒有光照。

水的存在
自古以來，彗星和隕星不斷地撞擊月球。這些物體中的大部分都含有水分。來自陽光的能量將這些大部分的水分分解回組成它的元素，氫和氧。兩者通常都會立即飛離月球。但是，有科學家提出假說，認為還有相當含量的水在月球之上，例如在表面或深藏在月殼裏。美國克萊門汀任務顯示，一些細小的水冰冰塊（含水彗星撞擊後的碎片）可能藏在永久無日照區域的月殼裏未被融化。雖然這些冰塊很小，但總水量卻可能相當可觀（約有１立方公里）

而有些水分子，亦可能在月面彈跳其間掉進隕石坑而藏於其中。由於月球自轉軸相對於黃道面法線有1.5度的輕微傾斜，部分極區的隕石坑底部從來沒有受陽光照射，處於永久的影子中。克萊門汀任務曾測量月球南極這些隕石坑[1]並繪製成地圖[2]。科學家期望可在此類隕石坑中找到水冰，並開採及利用太陽能電力或核能來電解成氫和氧。月球上可用的水量大大影響了人類在月球上居住的成本，因為從地球運送水（或氫和氧）昂貴得不切實際。

由阿波羅號上的太空人在月球赤道附近收集的岩石並不含任何水分。月球勘探者號或其他近期研究（例如：史密森學會）均沒有找到液態水、冰或水蒸氣的直接証據。然而，月球勘探者號的結果指出在永久無日照區有氫，並可能以水冰的形式存在。


磁場
與地球相比，月球的磁場非常弱. 部分地區上的磁場相信是來自月球本身的（例如在Sirsalis月溪上的月殼），但與其他天體碰撞亦可能令它的磁場改變。而無大氣層的天體是否能透過彗星和小行星撞擊而獲得磁場，是行星科學裏一個歷久常新的問題。測量月球磁場更可提供月核大小及導電率等資料，對科學家暸解月球起源有很大幫助。若月核比地球含有較多磁性物質（例如：鐵），則月球的撞擊起源說便較不可信（不過科學家已從另外一些角度來解釋為甚麼月核含較小的鐵）
大氣
月球有極稀薄的大氣。這些大氣的來源之一是除氣作用—氣體的釋放，例如月球表面的氡氣原先就是深藏於月球內部的。有時，太陽風也會被月球的引力擄獲，成為氣體的另一重要來源。

答案是因為地球和月球產生了起潮力進而出現【同步自轉(synchronous rotation)】的效應。
同步自轉的解釋如下：
月球的引潮力不僅會在地球上產生海潮，還會引起大氣潮。但是大氣潮遠沒有海潮這樣驚天動地，氣勢磅礡。又因為我們身在其中所以是很難察覺的。除此之外，引潮力還會使地球的本體，包括地表（大陸和洋底以下各部分）產生潮汐，這種潮汐稱為固體潮，固體潮引起地表的起伏很小，只有用精密的儀器才能測出來，這可能對地球的引力場有細微影響。地球內部有一部分是液態的，因此那裡也會產生潮汐，我們認為地殼腹背的潮汐湧動是誘發地震的原因。
力的作用總是相對的，有作用力便有反作用力。月球對地球有引潮力，反過來，地球對月球同樣也有引潮力。按理說，地球的質量比月球大80多倍，地球對月球的引潮力應是月球對地球引潮力的20多倍，然而，由於月球上沒有水，所以地球的引潮力無法在月面上“興風作浪”，但對月球的自轉起了制動作用，使月球變成一顆同步自轉的衛星，所以月球總以一面對著我們。而月球也通過與此相同的潮汐摩擦使地球自轉變慢，使每日時間變長，同時地月之間的距離變大。
http://ncu.npotech.org.tw/Forums/Post_Show.asp?Post_ID=2316



另一編文章的解釋：
月 球 的 自 轉 周 期 剛 好 和 它 的 繞 地 公 轉 周 期 相 等 ， 這 種 情 形 稱 為 【同 步 自 轉】 ， 因 此 ， 在 地 球 上 的 人 類 永 遠 只 能 看 到 月 球 近 地 的 一 面 。 同 步 自 轉 的 出 現 絕 不 是 意 外 巧 合 ， 由 於 月 球 的 質 心 並 不 位 於 月 球 的 中 心 位 置 ， 而 是 較 月 心 更 接 近 地 球 ， 結 果 在 相 互 的 引 力 作 用 下 ， 最 終 把 月 球 的 自 轉 和 公 轉 周 期 鎖 定 成 一 比 一 。 http://www.lcsd.gov. hk/CE/Museum/Space/E ducationResource/Uni verse/framed_c/lectu re.html
如無記錯，其餘的七大行星的衛星也有一D衛星也有同一效應的，不過我就無資料了！ 我再想補充多一點，有科學家相信，當【同 步 自 轉】的現象出現多年後的終極情況是，月球將會有一天和地球上的某一點永恆的互相用同一面相對，如在香港上空的話，則只有香港的上空才可以看得見月球的同一面！


2007-04-14 02:11:33 補充：
以上的文章是節錄自網頁其中的最後的兩段，因為上述的文章十分長，而起潮力是我兒時的叫法，相信到現在是一樣的掛（在香港），和台灣的稱呼【引潮力】是一樣的。

2007-04-14 02:16:11 補充：
宇宙的本質第七章…月球及日月食