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(2003-05-09 16:11:10)
人类为什么把月球作为走出地球的首选目标?这是因为月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源,也是人类通向外层空间理想的基地和前哨站。月球具有的资源、能源和特殊环境,已经展现出广阔的开发利用前景,将对人类的可持续性发展作出重大贡献。随着地球资源逐渐匮乏,开发利用月球资源将成为人类共同的愿望。月球表面具有高真空、无磁场、弱重力、高洁净和地质构造稳定的环境,对于建立月球天文观测基地、生物制品和新材料研制基地、对地观测站和深空探测前哨站均具有重大的多方面意义。月球是天文、空间物理、生命科学、对地观测和材料科学的理想研究场所。
人类几十年来的月球探测活动,获得了极其丰富的数据。这些数据使人类对月球的形状、大小、近地空间环境、月球轨道参数、月球表面的构造与特征、月球的岩石类型与化学组成、月球的资源与能源、月球内部构造与演化历史等方面的研究,取得了一系列突破性进展,对月球的起源和地月系统的相互作用与影响获得了新的认识。几十年来,人类月球探测取得了多项成果。
目前科学家已经精确测定了月球的形状、大小和运行轨道。科学研究发现,月球表面是一个基本上没有大气的“真空地带”,由于没有大气的热传递,月球表面昼夜温差极大,初步测定在140±10℃~-170±10℃之间。
科学研究表明,月球目前没有全球性磁场存在,但月球的岩石有极微弱的剩磁。科学家认为,这一信息表明月球可能曾经有过较弱的全球性磁场。
月球表面的地形不是平坦的,坑坑洼洼,主要是地形相对低洼的大型盆地,即月海盆地、月陆和撞击坑。月球正面约有一半为月海,背面月海分布极少。由于撞击的作用,导致大量岩石碎块溅射,堆积在盆地周围,形成围绕盆地的山系。月海和月陆表面布满了由于撞击形成的撞击坑,直径大于1千米者占月表面积的7~10%。较年青的撞击坑仍保留有撞击溅射物运动所形成的辐射纹。
月球表面被月壤和尘埃覆盖着,一般厚度达5~10米,它是在月球地质历史时期由无数陨石撞击所形成的。由于月壤长期受太阳—宇宙线的辐射,因此储存了独特的太阳辐射历史,完整地纪录了40亿年太阳活动的历史。了解这段历史,对了解地球上气候的变化是非常重要的。
科学家认为,由于月球内部的能量已经近于衰竭,现在的月球是一个古老的、毫无生机的星体,每年月震释放的能量仅相当于地震的百万分之一。31亿年以来,月球没有发生过显著的火山活动和构造形成,因此,月球至今仍保留了其早期形成时的历史状况。
月球是一个死寂的世界,月球上没有生命和活动的有机体、化石,也没有有机体固有的有机化合物。
经过探测发现,月球有一个厚达60千米的月壳,一个达60~1000千米深度的岩石圈和一个深度达1000~1740千米的部分液化的岩流圈。通过对数据进行分析,科学家研究推断,在岩流圈的底部可能存在一个小的铁核或硫化铁核,这个推断有待于证实。
月球是一个干枯的世界,表面没有水体。科学家认为,在月球的地质演化历史中,也没有或只有极微量的水参与。但1994年发射的克莱门汀探测器和1998年发射的月球探测者探测器,都在月球南北极的撞击坑的永久阴影区内,发现与月壤混合的水冰,资源量估计可达66亿吨。分析认为,这些水冰可能主要来源于彗星,当彗星撞击月表时,彗星体瓦解后残存下来的冰会溅落在月球表面,其中大部分在阳光的直射下蒸发而逸散到太空,而那些散落在撞击坑永久阴影区的水冰则由于温度极低,而得以保存下来。
月球并不是一个非常圆的球体。可能是由于地球重力影响的结果,月球在总体形状上有轻微的不对称现象,月壳在月球背面较厚,而大部分火山熔岩充填的大型月海盆地多存在于月球正面。月球大的质量密集区位于大型月海盆地之下。
科学研究认为,月球与地球都是由相同的物质元素以不同的比例“混合”形成的。所不同的是月球更富含难熔元素。所有月球岩石都是通过岩浆或火山作用形成的。月岩可粗略地分为玄武岩、斜长岩和角砾岩三类。月岩中含有大量矿藏,目前已发现了100多种,其中,绝大多数矿物的成份和构造与地球的矿物相同,另外,还发现了静海石等5种在地球上未曾发现的矿物。
根据对月球各类岩石成份、构造与形成年龄的研究,科学家认为,月球约形成于45.6亿年前。月球形成后曾发生过较大规模的岩浆洋事件,通过岩浆的熔离过程和内部物质调整,于41亿年前形成了斜长岩月壳、月幔和月核。在40~39亿年前,月球曾遭受到小天体的剧烈撞击,形成广泛分布的月海盆地,称为雨海事件。在39~31.5亿年前,月球发生过多次剧烈的玄武岩喷发事件,大量玄武岩填充了月海,厚度达0.5~2.5千米,称为月海泛滥事件。31.5亿年以来,月球内部的能源逐渐枯竭,未发生大规模的岩浆火山活动与月震,但小天体的撞击仍不断发生,形成具有辐射纹及重叠的撞击坑,这便是月面为什么千疮百孔的原因。
在长期的月球研究中,关于月球起源主要有四种假说:即捕获说;共振潮汐分裂说;双星说和大碰撞分裂说。近年来,许多学者支持大碰撞分裂说,同时,也获得了大量的证据。但是,月球究竟是怎样形成的,尚待进一步研究。
上述成果,使人类加深了对月球的认识,进一步激发了向月球进军的壮志。(麒航) |
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