金水区办事大厅电话:月亮坑是什么

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/04/27 18:32:22
月亮的坑是什么

是陨石撞击形成的
我现在来集中介绍一下我们的月球。大家知道这是用望远镜看到的最清晰的月球,人类在地球上永远只能看到月球的正面,看不到月球的背面,因为月球自转的周期和公转的周期都是一个月,大家回去可以做一个实验,你站在地球上永远只能看到这个面,因此在地球上生活的全体人类,对于月球来说,只看到这个面,这就是我们过去古代传说的所谓的有桂花树和月宫的图像,实际上它都是很广阔的平原,是非常平缓的我们称为月海的地方;其实月海一滴水也没有,只是地形比较平坦而已,它们都是砸出来的大坑。这些发亮的地方是陆地。这就是我们所看到的月球,月球和地球相比是比较小的,大概体积上来说,只有¼9,月球的质量相当于地球的1/81,大约81个月亮才能组成一个地球。但是月球的表面积很大,大约是4个中华人民共和国陆地面积的总和;地球与月球之间的距离平均起来约38万公里,有时候四十一二万公里,也就是说我们要探测月球的话,我们要到达40万公里以外的地方。假如你要到月球上去的话,火箭要飞行5-6天,所以这是很遥远的一个天体;对地球来说,确实又是最近的一个天体,光只要1秒多钟就到达了。六次阿波罗登月,共取回381.7公斤的月球样品,前苏联三次不载人取样,共取回0.3公斤月球样品,人类一共从月球上取回382公斤月球的岩石和土壤。

另外我们现在知道人类已经找到了将近30块从月球上掉下来的石头,当然同学们一定会问,你怎么知道是从月球上掉下来的?有什么证据?另外它怎么能掉到地球上,你怎么能辨别出来是月亮上的石头以及是从火星上掉下来的石头?我们就是从事这方面研究的,我要详细说起来我又要做两个小时的报告来证明它,所以我今天不讲了,我想大家应该相信,这是有充分的证据,国际上大家也都做了很多工作。

月球的探测基本上集中在上个世纪的六七十年代,最近又有一点月球热了,大家探测的机会又多了,发射更多的探测器。月球探测最早是打一个探测器直接撞在月球上,比如苏联就打上一块标志性的金属牌子,证明到月亮上了。然后就逼近月球,靠近月球,拍几张照片回来,这已经很了不起了。然后把月球的背面全部的照片拍下来,全部给予命名。所以我们现在知道月球的另外幻媸鞘裁囱?印H缓笈扇碜怕狡鳎?缓笈苫?魅耍?比荒歉鍪贝?际潜冉系偷档模?颐窍衷诳梢耘筛呒兜幕?魅恕?br>
月球表面覆盖了一层5-20米厚的土壤,它们是由长期的各类小天体撞击月表,使裸露在月表的岩石破碎,加上温差的剧烈变化,使岩石产生碎裂,各类岩石碎块和粉尘堆积起来,形成月壤。月壤长期受到太阳的光、热辐射,也长期接受到太阳风粒子的注入。太阳风是由太阳发射的一种等离子体,速度很快,大约每秒500公里的速度,一直往外刮,当然,也刮到地球上,也刮到月球上,地球上有地球的磁层、地球的大气层,产生屏蔽效应,而月球是光秃秃的,太阳风一直就可以辐射到月壤(月球表层的土壤)里头,土壤的颗粒就把它吸附下来。四十多亿年来,吸附攒下来,攒了很多很多这种成份,那么,我待会要说这种成份的价值和意义。

另外,最近发现月球上可能有水冰,为什么月球上有水冰呢,大家知道,白天的时候月表的温度达到110-130摄氏度,冰块掉到月球上,一下子就会化掉了,不可能保存。但是有一个地方可能会有冰,那个地方永远照不着太阳,叫永久阴影区,假如有冰块掉到那个永远照不着太阳的地方的话,它几亿年都会保存下来,因为它从来没有照过太阳。什么地方照不到太阳呢?最好的一个地方就是南北极的一些撞击坑里头,因为南北极太阳是斜照的,斜照到撞击坑的边上,他的阴影一直可以遮过去,覆盖了整个撞击坑,所以在南北极的撞击坑里头,冰块永远都会保存,因为坑内的温度约负150度。南北极的撞击坑里头都是黑的,照不着太阳,也叫永久阴影区。通过绕月探测器来测定水冰,发现南北极的地方真的有氢存在,所以很可能是有水存在,最后发现月球的南极可能是存在很多冰块。月球的中纬度地区也有一些冰块,只要那个地方没照到太阳。那么现在还有一个问题是冰从哪儿来,大家知道,彗星就是冰块加脏土混合起来的,那些彗星也经常掉到月球上去,掉了以后,砸得四处都是,总有一些掉到那些照不着太阳的地方,一掉到那儿去,就会永远保存下来,所以月球上可能会有水冰。这项探测结果使地球上的科学家们极其兴奋,以后到月球上就不用带水了,因为月球上有冰。统计下来,月球上的水冰大概可以转化成66亿吨水。土壤里水冰的含量是0.3%-1%,后来人们虽然兴奋了一阵,但是最后觉得毫无价值,第一你得跑到一个负150度的地方,交通也不便,你也不可能进到那种里头去,要把所有的月壤都给它刮起来,要把它加热,把冰块蒸发成水蒸气,再把它冷却,变成水,这个过程要多大的能量啊。另外,你还要到一个负150度的地方去,永远照不着太阳的地方,这是不可能的。与其这样,还不如采用其他的办法来制备水,最后人们又放弃了在月球上面水冰的进一步探索。

关于水的问题我还想多说几句,因为它是生命存在的前提,现在知道月球上有水冰,火星曾经出现过水,这是大家都公认的。地球表面分布着72%的水,另外还有几个大行星的卫星可能有水,大概我们整个太阳系可能有水就这么几个地方。可能有生命存在的,大概最有可能的是火星,还有那几个卫星,其他的地方大概就没指望了。而生命绝对不是指外星人,这是两个概念,因为从最原始的生命进化到我们现在人类,是非常艰难的,它的发展过程至少经历了40万万年,就是40亿年的艰难的历程,才出现人类,这是非常非常艰难的一件事情,这个过程是极其复杂的。有关地球生物的演化过程,地球的地层中有完整的记录,所以有生命和有人类或有外星人,绝对的是两回事情,大家不要混为一谈,哪怕最原始的细菌也是生命,这种生命对于研究生命的起源是极其有价值的。月球上没有任何生命,甚至连有机化合物都没有,这已经经过证实了。现在唯一的一个争论的问题,是火星是否曾经有过生命?科学家们在1984年在南极洲叫Allan Hill的地方找到了一块石头,它的编号是ALH84001。这块石头证明是火星来的陨石,大家相信绝对是火星上掉下来的,这是没问题的。测过它的年龄是36亿年,也就是说它在36亿年前形成,在火星上,至于它什么时候掉下来的,也测出来了,大约是在1600万年以前,火星表面有一次小行星撞击,把石头粉碎了,气化、熔融,包裹了火星的土壤和岩石碎块并把它扔出来了,只要扔出来的速度大于火星的逃逸速度,就像我们地球上的第二宇宙速度一样,当然火星是比较小的,有这个速度,它就会离开火星,到行星系空间运行。经过测定,这块陨石是在13000年前掉到地球上,并掉到地球的南极,被冰层所保管起来,保护起来,一直到1984年,人们才发现并找到,这个过程是非常清楚的。就这块石头,美国航空航天局的科学家们,发现了一种很重要的结构,发现那里面有很多小虫子形态的结构,他们说这是细菌。这说明火星曾经发育过细菌,这一下轰动全世界,认为火星上曾经存在过生命。因为这块石头的年龄是36亿年,也就是说,火星在36亿年以前,有过这种生命形态的存在,它的生命的水平是细菌,这是很了不起的发现。因此,全世界的科学家都在做这块石头的工作,做一些精细的研究,这些细菌到底是什么细菌?这些细菌的横截面切出来都是一个一个这样的横截面,直径大约1%头发丝大小,这些都是在电子显微镜底下拍到的。因此,这就产生了一个非重大的问题。现在市场上有很多很多书宣称:地球人是火星人的后代,火星曾经有过人类,等等等等,这个当然都是演绎出来的,真正的原始的依据就是这么一件事情。对于这个发现,科学家们现在还在讨论,还没有结论,因为这里面带来一些非常重大的问题是什么呢?第一个问题就是说火星原来36亿年有细菌,后来火星的条件极其恶劣,生命没有办法得以繁衍,所以中断,这是一个结果。第二,地球当时的水平是什么,地球上36亿年的石头很容易找到,把它打开来一看,也有这种细菌,也就是说,地球当时的水平也是细菌水平,而没有我们的人类,也没有什么各种植物,各种动物都没有,那个时代全是细菌。那么这里面就产生了一个问题,既然现在火星的这种化石可以掉在地球上,36亿年以前它也可以掉到地球上,因此当时地球上的细菌是火星带来的,后来这些细菌演化到我们现在的人类等等,都是火星给予的,因此人们就说地球的人类、地球的生命是火星的后代,就这么来的,这没有任何根据的,这是猜测的。同理,既然火星的岩石可以掉到地球上,地球上的岩石也可以掉到火星上去,因此,在36亿年前的细菌也可以掉到火星上,因此火星的细菌是地球带过去的,这也可以。还有一种可能,各自都有能力发展自己的细菌,但是火星中断了,地球一直延续下去,发展到今天的繁茂的生物圈以及我们现在如此高度文明发展的人类。这个问题还在争论,大概人类的认识就到这个水平了。

下一步的文章要同学们去做,因此揭开生命起源的谜,要知道我们除了地球以外,别的天体上还是否有生命,甚至有没有外星人的存在,我认为,这都是一个很艰巨的任务。对外星人我想只说一句话,我从感情上来说很希望有外星人,为什么? 因为人类终究是很孤独的,希望知道我们的宇宙当中是否还存在着自己的同类,因为这个太重要了,知道我们今后往哪儿去,我们将走向何方,因为既然有外星人能够到地球的话,它的文明的发展至少比我们要高度发展,几万年以后的,我们也不知道几万年以后我们将是什么样的发达程度,至少来说,我感情上希望有外星人。从理论上推导上来看,是有可能存在外星人,光银河系就有十亿左右的恒星,它们管了多少行星啊,难道就没有一个像地球一样的行星吗?,全宇宙就只有一个地球,这是说不过去的,所以理论上是有可能存在高度文明的社会。另外在实际上,我们所得到的全部数据和全部的探索成果,没有任何证据证明有过外星人存在。所以现在很多外星人的传说,我认为这是一个创神论。地球上有什么事情解释不了,就武断说是外星人干的,什么英国的巨石阵啊,什么埃及金字塔是外星人建造的啊!我们中国贵州有一片森林被强对流气旋刮倒了,媒体大肆宣传是外星人干的,等等等等,外星人是神啊,甚至认为我们人类就是外星人创造出来的,甚至圣经上记载的上帝是外星人,等等等等,这种书很多。我认为科学幻想是可以的,但是真实的情况要有科学的依据,所以我的意思就是说,我们要实事求是地来对待,因为我们现在人类跟外面世界的沟通的能力也就是100年左右,为什么,发明了无线电,我们才有可能发一个无线电信号到外面去,现在才传到了100光年左右,更遥远的星体是没有任何信息啊,我们人类没有这个能力,能够发射更多的信息出去,因为这个宇宙太辽阔。

月球上有很多矿产资源,资源量蕴藏巨大,很有特色。月球的内部结构也像地球一样,很像鸡蛋,有个壳,有个蛋清,有一个蛋黄。月球有个月核、月幔和月壳,我们地球也是这样,不过比月球复杂一些就是。我今天不详细讲月球的内部结构。另外,月球内部的质量分布非常不均匀。月球内部现在有没有月震呢,有,很小很小,大约相当一亿分之一地震的能量,所以月球几乎是衰老到不能动弹了,我说句通俗的话,就是说老死到已经不能动弹,这大概就是我们真实的月球。月球所有石头都是31亿年以前的,以后就没有新的石头形成,说明了一个问题,说明了我们的月球在31亿年以前,已经基本上终结了它的生命而成为了一块大石头绕着地球转。可以说,月球是一个古老的、僵死的星体,月球的内部能量已经近于衰竭,月震和表面热流都很小,月球的地质时钟停止在31亿年之前。这对我们去认识地球的古老的演化是非常重要的,因为我们地球早6亿年的历史甚至到8亿年的历史全部被抹掉了,我们要恢复这段历史,大概借助于月球是很好的借鉴;另外我们地球的未来,月球也提供了一个标本,今后我们的地球的内部会像月球一样僵化、固结,但是表面绝对不同于月球,是非常的欣欣向荣,非常的高度发展。因为这是太阳的功劳,跟地球内部是两个系统,没有关系。好了,这是月球的演化历史,一直到31亿年前基本结束了。

人类对月球的探测以后大概经历了十多年,因为要做航天飞机,又要做太空站,所以有十几年停止了对月球的探测,再加上以后苏联的解体,冷战的结束,月球探测的竞争也相对缓和了。另外大家也觉得阿波罗花钱太多了,不管怎么说吧,还是花的钱太多,现在大概要五六千亿美元。总体上来说,探测的水平还不高,能不能再进一步提高?要有新的思路,所以后来就逐渐提出要重返月球,现在日本、美国都已经发射了探测器,欧洲也已经发射了,叫做SMART-1,大概今年就要到达月球了。现在俄罗斯、日本、乌克兰、奥地利、德国、巴西、印度都提出来要探测月球,我们中国也提出来要探测月球,这是为什么?对月球为什么热衷于探测,这里面肯定有它的原因的。现在大家都想探测月球,要建立一个基地,要开发利用月球的资源和能源,要充分地利用月球,大家的目标都很清楚。现在实际上月球虽然不属于任何国家,但是谁先利用,谁先获利,这是天经地义的,这是一种强权政治所导致的。所以现在对于月球来说,有哪些新的前景在吸引人呢,现在大家都是重新来探测月球,叫重新认识月球,叫重返月球,要对月球再来一个全球性的、整体性的一个新的认识。美国在1994年发射了一个很有名的探测器,叫做克莱门汀号,这是一个军事间谍卫星,它发射到月球的附近,是它发现月球有水冰的。1998年美国发射的非常著名的探测器叫做月球勘探者号,它做出了月球表面五种资源的全球分布,大家知道,铀是原子能发电的原料,铀、钍、钾(钾肥的钾)、钛、铁五种元素的分布,这个分布它做的很好。这是全月球铁的分布,这是氧化铁的全月球分布,这是钛的分布,这是氧化钛在全月球的分布。哪儿富哪儿贫,大概有多少,我们做过统计,月球上这些资源的储存量,对于地球来说,真是取之不尽,用之不竭。当然现在谁也没那么傻去开采,因为成本太高,但是科学家必须告诉人类,月球有这些资源,将来需要的时候,是有用的,是不用发愁的,月球上可以大量提供,我觉得这是科学家的责任。

另外一个能源问题,月球上有极其丰富和稳定的太阳能,大家知道月球上没有风、云,太阳直接照射它表面;月球太阳能的能量密度也要比地球大多了,对于太阳的辐射,因为地球有那么多阻挡的东西;另外呢,它还有一个好处,一个白天是14天长,所以只要在经度每隔120度建一个太阳能发电厂的话,永远至少有一个厂被太阳照着,就可以永远发电;而且月球表面是非常宁静,没有任何干扰,所以有人说太阳能电池板可以无限制地设置,可以获得巨大的能源,而且长期的供给地球。法国已经宣布,他们可以把这种月球的太阳能,输送到地球上来,而且这是一种清洁能源。不管怎么说吧,再多的太阳能,对于地球也是不够的,因为地球的需求太大了,解决不了地球的能源问题。因此就有第二件事情的出现——充分的利用月球土壤中的氦-3。我们不讲我们怎么去计算,大约有100-500万吨的氦-3资源量储存在这种土层当中。就是说,45亿年以来,太阳一直在照射输送这种粒子,而且一直被它表面所吸引。月球表面的土层有一个特点,就是由于经常受小天体撞击,挨砸,砸了以后呢,把新的土层翻出来,盖到另外一个地方,这样又砸又把底下的土又翻出来又盖到另外一个地方,大约每4亿年月球的土层要从底到上面翻一次。我经常打比方,农民一年要翻一次地,4亿年月球土层要翻一次,翻一次有什么好处呢,就是说,经常来接受太阳的辐射,这样的话,从上到下,所有的氦-3的含量是很均匀的,所以我只要测出它的厚度来,就可以算出来它有多少氦-3,这是一个很好的一种机遇,大家知道,氦-3为什么有这个功能呢,为了要说清楚这件事情,我想打一个最粗浅的比喻吧,大家都知道,原子弹威力很大,爆炸起来杀伤力很大,但是我不让它爆炸,可不可以呢,这是可以的,我把它约束在反应堆里面,让它能量慢慢慢慢放出来,不让它爆炸,原理是一样的,重核的裂变产生的能量,大家学物理,到高中的时候都会知道,那么这就是我们现在人类广泛使用的原子能发电,又叫核电站,就是利用原子弹爆炸的原理,重核裂变的原理。那么另外一个问题,人类早就研制出氢弹出来了,这个五十年以前就知道了,而且已经炸过了,我们的太阳一直在氢弹爆炸,而且提供巨大的能源来温暖所有的天体(包括我们地球表面),它是氢弹爆炸,剧烈的爆炸。科学家们想,既然原子弹可以这样不让它爆炸,现在能不能不让氢弹爆炸,也让它约束在某个范围内,让它慢慢慢慢地把能量放出来,那么这就叫做可控核聚变发电。科学家已经研究了60年,科学家的梦想就是要实现这种发电,假如这种发电的话,那就是有的是资源了,就不会为石油、天然气、煤的短缺而犯愁了。可控核聚变现在国际上已经走向联合建立反应堆的阶段,我们中国也加入了,现在原理是没有任何问题,而且经过将近60年的艰苦研究,不知道付出了多少代科学家的努力,现在觉得是应该慢慢能够实现的,大约还要经过30-40年,可能能够实现商业化的发电。假如是这样,我们根本不用发愁,石油、煤和天然气终究要耗尽,必然会有后备的资源,当然这要靠同学们这一代人来实现科学家们这种长远的理想,可控核聚变发电站全世界必须联合起来,美国支持在日本建一个可控核聚变反应堆,欧洲又希望能够在法国建,现在正在吵架。不管三七二十一吧,地球上用这种资源发电,就是氢的同位素,一个是氘,一个是氚,而氘氚反应有一个弱点,因为它最后反应的结果放出中子,很难防护。假如我们用氘和氦-3来做原料产生反应的话,它放出来的是一个质子,然后放出巨大的能量,这就是可控核聚变,把它控制在极高温度下,然后让它逐步的来实现释放能量。另外,氚是放射性核素,而氦-3是稳定核素,极为安全。可控核聚变应该是一种取之不尽,用之不竭的能源。但地球上的氦-3只有15吨左右,我刚才讲过,在月球上的氦-3大约有100-500万吨,假如这种发电的形式是可以实现的话,那么全世界的发电量大约每年需要氦-3 100多吨。大概还要三四十年吧,可控核聚变发电就可以商业化了。我们现在烧那么多的石油啊,煤啊,天然气啊、建管子啊,我们现在要到外面去买石油,每年要进口一亿吨,我们自己生产一亿吨,我们建了一条西部输天然气的管子,一直输到上海,我们的煤的开采是远远不够需求啊,这么庞大的能源保障,这才是中国。全世界假如利用可控核聚变发电,每年大约要一百多吨氦-3。月球上有100-500万吨氦-3的资源量,也就是说月球可以保障地球的使用上万年的需求。我们的煤我们的天然气大约从人类使用以来到现在大概能够保证100年的用途就已经足够了,地球已经为我们攒了那么多的好资源留下来供我们人类使用,我们这些不肖子孙很快就把它花光了。月球的氦-3资源可以保证人类长期的需求,所以这是一个非常重要问题。

月球还有很丰富的其他矿产资源,就不展开讲了。月球的特殊环境值得开发,它是超高真空,又没有磁场,地质构造又稳定,它是弱重力,就是只有相当地球的1/6,又是高洁净的环境,有很多产品在地球上生产是有许多不能回避的问题,地球上有重力,你有很多东西生产不出来,地球有一个很大的磁场,你要受磁场的干扰,另外地球表面很不干净,另外地球的地质构造也不稳定,等等。很多新型材料和生物制品需要在月球上研制的东西,月球虽然是那么严酷,那么糟糕的环境,但是它另外一个方面提供了一个地球上绝无仅有的条件,太难得了。

唤醒啊

陨石坑,因为月球没大气层保护,什么都能撞上去。

很简单,陨石撞的

陨石坑和辐射坑。