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回顧:「天上一天,人間一年」?太空人在月球一天,地球上過去了多久?

2024-10-05科學

嫦娥為什麽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,後羿在地球上做27天月餅,嫦娥那裏才過了一天。

時間變慢了 ,自然就比地球上的人老得慢。

嫦娥奔月

當然,不只是嫦娥,我們的 太空人 登上月球之後,也可以享受 嫦娥的待遇 ,月球一天,地上一月。

那麽,為何會出現這樣的「 時間差 」?

月球的一天是怎麽產生的?

想要了解這個問題,我們得徹底了解月球,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。

第一個假說認為, 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,充斥著各種天體。

這其中有 八個質素比較大 的天體站出來,成團出道組成 八大行星

它們各自憑本事,依靠自己的重力 束縛附近的天體 ,將它們 納入自己的軌域

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。

,如果是因為 行星重力俘獲衛星 ,那麽為什麽火星的衛星有兩顆,比地球還多?

按理說它這麽小,怎麽可能束縛住兩顆?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。

達爾文的兒子認為太平洋是月球的故鄉

從數據上來說,這個假說的確有可能,如果用巖石 將太平洋填滿 ,那麽所需要的 巖石質素 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,那麽達爾文家族繼 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 那會兒的人們認為地球的格局是不變的

直到2 0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份物質被砸了出去,之後又在地球的重力下 聚合起來形成了月球

由於砸出去的物質不單單來自地球,還有一部份是小行星的,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,第一種假說認為是 地球收養了月球 ,第二種假說認為是 地球自己生下了月球 ,最後一種假說認為是 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,采集回來大量的 月球巖石和土壤樣本

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系 ,但是這個關系並非百分之百。

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。

那麽,在月球上度過一天,為何約等於地球上的27天呢?

太空人登上月球

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,月亮自轉一周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, 月球的公轉周期也是27.32天 ,這就會導致一個情況,那就是 潮汐釘選

如果一個攝影師固定在一個地方拍攝月亮,那麽無論他怎樣拍,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 立體影像 ,攝影師必須 跟隨月球圍繞地球一圈 。潮汐釘選是因為天體執行的 公轉和自轉周期相同 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著後羿住的地方,它萬一對著的是國外地區,那麽後羿將永遠看不到嫦娥。

當然我們也可以往好了想,嫦娥奔月是中國的故事,那麽廣寒宮肯定是對著咱們國家的,所以後羿能一直看到廣寒宮。

如果你以為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

月球的質素比起地球非常小,但是不代表它沒有一點力。

力的作用是相互的,既然地球能用重力束縛著月球,那麽月球同樣可以 用重力影響地球 ,比如我們常見的 潮汐

潮汐是太陽和月球共同的結果, 太陽的重力占據40% ,而 月球的影響占據60%

這是因為太陽的質素雖然巨大,但是它與地球的距離太遠了,足足有 1億5000多公裏 ;月球雖然質素小,但是它與地球只有 38萬公裏

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 重力達到最大 ,於是就出現了 大潮 ,比如著名的 錢塘大潮 ,通常發生在 農歷八月十五前後

在錢塘江, 一天會出現一次小潮 一個月會出現一次中潮、 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重力是最大的。

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重力疊加。

潮起潮落

地球上的 大海就是一鍋濃湯 ,裏面有很多營養物質。

但是大部份都沈積在海底, 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面。

潮汐讓海洋與陸地實作了 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 被譽為新一代的清潔能源,也是被寄予厚望的未來能量。

潮汐過後趕海的人們

月球作為地球的 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多億年的時間裏,讓地球少挨了不少撞。

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在地球上才不過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,那麽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。