月球的轨迹半径是地球的几倍,月球半径是地球半径的多少分之一

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-03-09 11:36:01

月球的轨迹半径是地球的几倍,月球半径是地球半径的多少分之一(1)

月球来自哪里?这是一个人们在不断探求的问题,近年来,随着行星演化理论的飞跃发展以及现代电脑技术的广泛应用,又出现了一种月球起源的新学说,叫做新俘获说。近几年来,科学家们以现代行星演化理论为基础,用计算机计算了在太阳系形成的初期,作用于太阳、地球、月亮三者之间的力以后,得出了一种新的月球起源学说。科学家们认为,月球是在地球形成的初期,在地球的引力范围内被地球所俘获的;而这种现象在当时又是极为普遍的现象。这种新学说,即所谓新俘获说。

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新俘获说与过去的旧俘获说不同。旧说仅从地球引力来考虑月球起源;而新说是从整个太阳系行星形成过程来研究月球起源的。新说认为太阳系八大行星及若干卫星,包括月球在内,都起源于原始太阳系星云。原始太阳系星云是46亿年前在原始太阳周围形成的一片薄圆盘状星云。星云中含有固体微粒子。大量微粒子逐渐集聚在星云赤道平面上,形成一片很薄的固体粒子层,随着微粒子密度的加大,自身引力也越来越强,到一定程度其稳定性便遭到破坏,粉碎成半径为5公里左右的很多小天体,即小行星。

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整个太阳系起初是由约一兆个小行星构成的。无数小行星在星云气体中围绕太阳旋转,互相碰撞,逐渐凝聚成长,形成大小不同的行星。我们的地球就是这样,大约经过一千万年才长成现在这么大的。 行星是在星云气体中成长的。地球的幼年时期周围覆盖着浓厚的星云气体,这种气体叫做原始大气。由于当时太阳活动特别激烈,强大的太阳风逐渐吹散原始大气,后来包围地球的原始大气也逐渐稀薄,飘散掉。

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月球也起源于原始太阳系星云,与地球演化过程大体相同。月球是在地球刚到成年,原始大气开始逸散之际飞近地球引力圈的,这样便成了地球的俘虏。 俘获月球的四种力:月球进入地球引力圈后,受到很多力的作用才留在卫星轨道上绕行。俘获月球主要有四种力,即地球引力、太阳引力、潮汐力和原始大气的阻力。 一般来说,飞进地球引力圈的小天体,包括月球在内受到最大的力就是地球引力。地球引力圈内的原始大气阻力对飞来的月球起了急剧的制动作用,使月球失去一部分能量,轨道半径变小,便跑不掉了。 如此说来,月球因受大气阻力作用轨道半径越来越小,岂不是早晚也得掉到地球上来,与地球相撞吗?不必担心,当月球飞进地球引力圈时,原始大气已开始逐渐飘散,月球所受的大气阻力越来越小,原始大气消失后,月球所受阻力也随之消失,因而轨道半径没有变小,也没有与地球相撞。

大气阻力消失后,还有潮汐力在起作用。在潮汐力作用下,月球公转速度加快,离心作用强化,轨道反而向外推移。通过观测得知,目前月球轨道半径事实上每年大约增加3厘米。 在上述四种力的作用下,使月球在被俘后既未掉到地球上来,也没跑到引力圈外去,始终在卫星轨道上运行,与地球长期相伴。 俘获是普遍现象 行星俘获小天体是行星演化进程中的一种普遍现象,不仅地球这样,太阳系其他行星也有这种现象。不少行星都各有自己的卫星,就是最好的说明。

月球地球

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月球被俘的最初10—100年期间,和其他小天体一样,轨道半径也在缩小,但原始大气消失后,月球轨道半径有了改变,月球后来的离心倾向使它幸存下来,免被地球“吞掉”。法国科学家F·米古纳曾对月球被俘后轨道变化的趋势作了计算,刚被俘的月球距离地球较近,1千万年后月球轨道半径为地球半径的20倍,1亿年后为35倍,46亿年后达到60倍,即现在的位置。 自从俘获月球后,地球几乎再也没有俘获其他小天体。因为已有月球绕地球飞行,如果再有其他小天体飞来,依据天体力学原理,不会处于稳定状态,它不是掉到地球上来,就是飞出去,再不就是落到月球上去。

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所以,地球只有月球一个卫星陪伴。 俘获现象是普遍的,整个太阳系行星都是如此,只有金星是个例外。金星的自转速度很慢,约250天自转一周,不可能俘获行星,因此至今还孑然一身漫游在天空。 新俘获说从行星演化的整体上阐明了月球的起源以及被俘经过,是目前解释月球起源问题最有权威的学说。但这一新学说还有一些尚待研究的问题,例如,没有原始大气阻力能否俘获卫星?顺行性卫星和逆行性卫星的被俘有何不同?经过科学家们的反复研究,人类对地球起源问题必将有一个正确而全面的认识 。

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