美丽的卫星

卫星是环绕一颗行星按闭合轨道做周期性运行的天体。月球就是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里，除水星和金星外，其他行星都有天然卫星。太阳系已知的天然卫星总数至少有160颗之多。

奇特的土星环

土星环是什么

土星环延伸到土星以外辽阔的空间，土星最外环距土星中心有10个至15个土星半径，土星光环宽达20万千米，可以在光环面上并列排上10多个地球，如果拿一个地球在上面滚来滚去，其情形如同皮球在人行道上滚动一样。

主要的土星环宽度48千米至30.2万千米，以英文字母的头7个命名，距离土星从近到远的土星环分别以被发现的顺序命名为D、C、B、A、F、G和E。土星及土星环在太阳系形成早期已形成，当时太阳被宇宙尘埃和气体所包围，最后形成了土星和土星环。

奇异的土星光环位于土星赤道平面内，与地球公转情况一样，土星赤道面与它绕太阳运转轨道平面之间有个夹角，这个27度的倾角，造成了土星光环模样的变化。使得我们会一段时间“仰视”土星环，一段时间又“俯视”土星环——这时候的土星环像顶漂亮的宽边草帽。而另外一些时候，它又像一个平平的圆盘，或者突然隐身不见，这是因为我们在“平视”光环，即使是最好的望远镜也难觅其“芳踪”。

土星环的发现

1610年，意大利天文学家伽利略观测到在土星的球状本体旁有奇怪的附属物。1659年，荷兰学者惠更斯证认出这是离开本体的光环。

1675年，意大利天文学家卡西尼发现土星光环中间有一条暗缝，后称卡西尼环缝。

他还猜测，光环是由无数小颗粒构成。两个多世纪后的分光观测证实了他的猜测。但在这200年间，土星环通常被看做是一个或几个扁平的固体物质盘。直至1856年，英国物理学家麦克斯韦从理论上论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统。

1979年9月1日，“先驱者11号”飞临土星，实现了对土星的近距离探测。天文学家说，它所发回的大量照片和数据使我们对土星的了解更加透彻。它发现了土星的两道新光环，发现了土星的新卫星和磁场。

为了对宇宙进行深入考察，继“先驱者11号”之后，于1977年8月20日和1977年9月5日，美国又先后发射了“旅行者2号”和“旅行者l号”两艘飞船，继续对土星进行考察。

另外，由于轨道设计巧妙，它在飞向土星的途中，还分别飞临土卫六、土卫三、土卫一、土卫二、土卫四和土卫五，并于1980年11月13日，在距土星12.4万千米处掠过土星，再一次对土星进行了深入的科学探测，送回了10000多张照片以及各种可供研究的数据。

从这些新的信息中，又有了惊人的新发现，使关于土星的教科书必须重新改写。有些科学家风趣地说，我们得到的关于土星的知识，比在以前的整个人类历史上所得到的还要多。

最近，天文学家通过美国宇航局“斯皮策”太空望远镜观测到土星“超级尺寸”的环状结构，之前他们未曾探测到。经测量，该环状结构的垂直高度为土星直径的20倍，而土星的直径是地球的9倍，如此说来，这个神秘的环状结构可以容纳10亿颗地球。

光环是怎样形成的

凡是用望远镜观看过土星的人，都为它那美丽的光环所吸引。淡黄的像橘子似的星体围绕着发出柔和的白色光辉的光环，使人不得不惊叹大自然的绚丽多姿。

是什么构成这美丽而壮观的光环的呢？它们是固体的，还是由许多粒子组成的？

20世纪初，天文学家开勒尔将光环构造之谜破解了。根据开勒尔的测量，土星光环内缘的速度比外缘的速度要快，说明光环不是固体而是由许多冰冻的颗粒状小天体组成的。它们大小相差悬殊，大的可达几十米，小的不过几厘米或者更微小。

那么，它们是一个挨一个均匀地单层排列着，还是各种粒子互相重迭形成多层的排列呢？“旅行者1号”为我们提供了关于土星光环的新形象。

它发现，光环平面内有数百、数千条大小不等的同心环，环中有环，看起来就像是唱片上的纹路一样。

大多数的环是光滑匀称的，但也有些是锯齿形的，有些呈辐射状，还有些像发辫那样互相扭结在一起，令人眼花缭乱。

“旅行者1号”的探测再次证明，土星光环是由无数大小不等的粒子组成的，粒子直径在几厘米至几米之间。这些粒子以惊人的速度围绕着土星旋转，并且还发出功率很强的无线电信号。

土星表面被浓密的氢气云所笼罩，从地球上用望远镜看去，土星表面有些明暗交替的条带，这是土星上的气流形成的。偶尔出现的白色斑点，可能是土星风暴。

“旅行者1号”发回的照片向我们揭示，土星表面特征极其丰富多彩，既有斑点、晕圈，又有盘旋着的金色丝带以及漩涡状的棕黄色、黄色、橘红色、褐色的带状物，这些照片充分表现出土星表面气流翻滚、风暴迭起的剧烈活动情景。

我还想知道

土星，为太阳系八大行星之一，至太阳由近到远的距离位于第六、体积则仅次于木星。土星与木星、天王星及海王星同属气体巨星，或称为类木行星。

令人疑惑的月球

揭开月球的面纱

在人类的心目中，月球永远是神秘的。1969年7月，美国的“阿波罗11号”载着阿姆斯特朗等人登陆月球后，它那神秘的面纱就此被揭开来。与地球相提并论的话，月球可以说是一个完全迥异的世界，它虽然具有高山、深谷、平原等地形，却看不到湖、海、河流等景观。在引力弱的情况下，大气无法附着，使得光线及声音缺乏传递的媒介，因此月球上可说是片静悄悄的黑暗世界，毫无生命的迹象。

在太阳系中，月亮是离地球最近的一颗卫星，相距大约30多万千米，直径约为3456千米。月亮本身会自转，自转的速度很慢，每小时只有16.56千米左右，大约是地球自转速度的1/13。由于它是地球的卫星，因此在自转的同时，它也不停地循着椭圆形轨道绕地球公转。由于轨道是椭圆的关系，它与地球间的距离也就时刻在变化，最近的距离约为35万千米，最远时则高达56万千米，差距相当大。

月亮自身也有引力，而且对地球有一定的影响。科学家伊丽莎白·哥奇兰说：“月球引力影响海潮的潮起潮落，地球本身在月球引力的作用下也发生变形。猛烈的潮汐在地震的引发过程中发挥很大的作用，地震发生的时间会因潮汐造成的压力波动而提前或推迟。”

为何只看到一面

月亮在自转与公转同时进行之下，产生了一个相当有趣的现象，那就是如果在地球上看月亮的话，看到的永远都是同一面。这究竟是什么缘故呢？

原来，月球自转一周的时间恰好和公转的时间相同。月球在地球引力的长期作用下，月球的质心已经不在它的几何中心，而是在靠近地球的一边，这样一来，月球相对于地球的引力势能就最小，在月球绕地球公转的过程中，月球的质心永远朝向地球的一边，就好像地球用一根绳子将月球栓住了一样。

太阳系的其他卫星也存在这样的情况，所以卫星的自转周期和公转周期相等不是什么巧合，而是有着内在的因素。因此，月球永远都是以同一面朝向地球。

这样，人类也就无法欣赏到它神秘的背景。直至1959年，俄国发射“月球3号”太空船，绕到月球的背面拍摄，人类才得以见到月球背面的真面目。

尽管月亮神秘的面纱已经被揭去，但是仍有许多深奥的领域有待人类一一去探寻，或许有朝一日，月球观光、移民月球、建立各种探测基地的计划等，都不再是异想天开的梦想。

月亮的盈亏圆缺

月亮在不断地围绕地球转，因此，月亮、地球、太阳的相对位置都在不断地改变着。

农历每月初一，月亮处在太阳和地球之间。这时，月亮对着人们的那一面太阳光照不到；而受到太阳光照射的那一面人们见不到。因此，人们看不到月亮，即此时为新月或朔月。

过了两三天，月亮改变了位置，太阳光逐渐照亮向着地球的这半球的边缘部分，人们也就开始看到月亮被照亮的一小部分。它好像弯弯的蛾眉，人们称它为“蛾眉月”。

这以后，月亮向着地球的这半球照到的太阳光一天比一天多了，于是弯弯的月牙也就一天比一天丰满起来，直至农历初七、初八前后，月亮面对人们的这半球，有一半可以照到太阳光。人们可以看到半个月亮，即为上弦月。

月亮逐渐越变越丰满，直至农历十五、十六，地球处于月亮和太阳的中间，这时月亮对着地球的那一面完全被太阳光照亮，人们就可以看到一个滚圆的月亮，这就是满月，也叫望月。满月之后，月亮一天天地“瘦”下去。

农历二十二三，又只能看到半个月亮，为下弦月；又过四五日，又只能看到蛾眉月；直至农历月份的最后一两天，月亮又消失了。再过三四天，月亮又开始出现，于是开始新的循环。

我还想知道

早期的天文学家在观察月球时，由于没有观测仪器，所以，认为月球上发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为海。著名的有云海、湿海、静海等。

神奇的月球辉光

是谁发出的辉光

人类在地球上观测月亮，总能发现月亮带着淡淡的黄色光晕。可是当人类到那里实地考察时才发现，月球其实是个死寂的世界。但月球的环形山却经常发出美丽的辉光，这令人大惑不解。1958年11月3日凌晨，苏联科学家柯兹列夫在观测月球环形山的时候，发现阿尔芬斯环形山口内的中央峰，变得又暗又模糊，并发出一种从未见过的红光。

两个多小时后，他再次观测这片区域时，山峰发出白光，亮度比平常几乎增加了一倍，第二夜，阿尔芬斯环形山才恢复原先的面目。柯兹列夫认为，他所观测到的是一次比较罕见的月球火山爆发现象。他认为，阿尔芬斯环形山中央峰亮度增加的原因，在于从月球内部向外喷出了气体，至于开始时山峰发暗和呈现出红色，那是因为在气体的压力下，火山灰最先冲出了火山口。柯兹列夫的观点遭到了一些人的反对，其中包括一些颇有名望的天文学家。他们承认阿尔芬斯环形山的异常现象是存在的。但认为不能解释为通常的火山爆发，而是月球局部地区有时发生的气体释放过程。在太阳光的照耀下，即使是冷气体也会表现出柯兹列夫所注意到的那些特征。

早在1955年，柯兹列夫就在另一座环形山——阿利斯塔克环形山口，发现过类似的异常发亮现象，他也曾怀疑那是火山喷发的现象。1961年，柯兹列夫又在阿利斯塔克环形山中央观测到了他熟悉的异常现象，不同的是光谱分析明确证实这次所溢出的气体是氢气。这类现象究竟应该怎样解释呢？是火山喷发？还是气体释放？或者是其他什么现象呢？

红色斑点

天文学家们还不止一次在月球球面上发现神秘红色斑点。也是那个阿利斯塔克环形山，美国洛韦尔天文台的两位天文学家在观测和绘制其附近的月面图时，先后两次在这片地区发现了使他们惊讶的红色斑点。

第一次是在1963年10月29日，一共发现了3个斑点：先是在阿利斯塔克以东约65千米处见到了一个椭圆形斑点，呈橙红色，长约8000米，宽约2000米。在它附近的一个小圆斑点清晰可见，直径约2000米。这两处斑点从暗到亮，再到完全消失，大约经历了25分钟的时间。第三个斑点是一条长约17000米，宽约2000米的淡红色条状斑纹，位于阿利斯塔克环形山东南边缘的内侧，出现和消失的时间大体上比那两个斑点迟约5分钟。

第二次观测到奇异红斑是在1963年11月27日，也是在阿利斯塔克环形山附近，红斑长约19000米，宽约2000米，存在的时间长达75分钟。1969年7月，首次载入登月飞行的“阿波罗11号”宇宙飞船，在到达月球附近并环绕月球飞行时，曾经根据预定计划，对月面上最亮的这片阿利斯塔克环形山地区进行了观测。飞船指令长阿姆斯特朗是从环形山的北面进行俯视的，他向地面指挥中心报告说：“环形山附近某个地方显然比其周围地区要明亮得多，那里像是存在着某种荧光那样的东西。”遗憾的是，宇航员们没有对所观测到的现象作进一步的解释。

红色发光现象

英国的两位科学家注意到了另一个著名的环形山——开普勒环形山也存在类似现象。开普勒环形山在阿利斯塔克环形山东南方向，直径约35千米，是带有辐射纹的少数环形山之一。

1963年11月1日，英国曼彻斯特大学的两位研究人员，在拍摄开普勒环形山及其附近地区的照片时，注意到就在这片地区内，在两小时内两次出现了红色发光现象，发光面积大得使他们惊讶，每次都超过了10000平方千米。他们从三个方面对这次有色现象提出了自己的见解。

他们指出，持续时间不长而面积那么大的发光现象，不可能由某种月球内部原因造成，而应该认为是起因于太阳。他们认为，由于月球不存在大气，月面受到紫外线、X射线、伽马射线等全部太阳辐射的猛烈袭击，这时，月面的某些地方有可能被激发而发光，面积也可能比较大。

他们明确提出，开普勒环形山这两次发光现象的根源在于太阳面上出现了耀斑。11月1日那天，太阳出现了两次规模不算大的小耀斑，它们的时间间隔与开普勒环形山的两次红色发光现象的时间间隔基本一致。两位英国科学家的观点没有得到广泛支持。如果他们把月面辉光现象与太阳耀斑联系在一起的解释是正确的话，那么，月球发光现象也该有周期性，而且在太阳活动极大，耀斑出现较多的那些年份里，红斑现象也应该出现得更多、更频繁。但观测表明，这样的事从来没有发生过。

亮点位置

1985年5月23日，希腊的一位学者利用折射望远镜连续拍摄的7张月球照片中，有一张照片上出现了一个事先没有预料到的清晰的亮点。经过核查，亮点位于月球明暗界线附近的环形山地区。他认为，这是由于月面没有大气，被太阳照亮的月面部分的温度，与没有太阳照亮部分的温度相差悬殊的结果。

当太阳从月面上某个地区日出时，也就是从那些正好处在明暗界线附近的地区日出时，一下子从黑夜变为白天的那部分月面温度迅速升高，从-100℃多升至100℃多，这种强烈而迅速的温度变化使得月球岩石胀裂开来，被封闭在岩石下面的气体突然冲到月面，迅速膨胀，便产生了明亮而短暂的发光现象。

美国一位通讯工程师也提出了类似的看法。他曾检测过一些从月球上采集回来的月球岩石标本，发现岩石中含有像氦和氩之类的挥发性气体。

他认为，月岩在热破裂时所释放出来的电子能，完全有可能把挥发性气体点燃，引起短暂的闪光现象。他还表示，他的设想并非毫无根据。据说，月球岩石在地面实验室里进行人工断裂时，确实曾放出过小火花。

过去也确实多次有人在月球明暗界线附近，发现过这类短暂的发光现象。但是，在得不到阳光的月球阴暗部分，也曾观测到过这种闪闪发光现象。这又该如何解释呢？

月球发光的不同看法

对于月球发出的奇异辉光，苏联天文学家科齐列夫认为，是从月球内部向外喷出的气体，使阿尔芬斯环形山中央峰亮度增加。在气体的压力下，火山灰最先冲出了火山口，才使得山峰发暗和呈现出红色。

科齐列夫的观点遭到了一些人的反对，其中包括一些颇有名望的天文学家。他们承认阿尔芬斯环形山的异常现象是存在的；但认为不能解释为通常的火山爆发，而是月球局部地区有时发生的气体释放过程。

有人认为这种辉光同太阳有关，尤其同太阳的耀斑有着密切的联系。有人认为是月球土壤中的气体挥发，扬起灰尘，灰尘摩擦生电，而静电积累到一定程度就产生了辉光。

还有人认为，由于某种原因月球岩石发生断裂，其中的某些气体因体积膨胀而发出了辉光。

上述的这些解释虽各有道理，但均未得到普遍认可，因此，月球为什么能发出辉光，至今仍是个谜。

我还想知道

阿尔芬斯环形山位于月球中部，风暴洋东岸。阿尔芬斯环形山是以西班牙一位热爱天文学的国王阿尔芬斯的名字命名的。

月球的形成之谜

月球形状不规则

月球不是规则球形，而是两极直径略小于月球赤道直径的天体。仔细观察月球形状，我们会发现它好像被人用拇指和食指捏住两极“挤”过一样。

早在18世纪末，法国数学家皮埃尔·西蒙·拉普拉斯就注意到，形状不规则的月球自转时会发生“颤抖”。

月球赤道直径约3476千米，是地球的3/11。体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。

月球形状不规则的程度较轻微。但参照月球27天7小时43分钟11.5秒的自转周期，赤道直径与两极直径的长度差异仍比理想值大了一些。

20世纪60年代至70年代，太空探测器发现，处于月球与地球地心连线上的月球半径被拉长，也就是说，如果沿赤道把月球分成两半，截面不是正圆，而是像橄榄球一样的椭圆，“球尖”指向地球。

但迄今无人能就月球当前形状的成因给出完全令人信服的解释。

科学的探索

时代发展至当今社会，科学知识的普及已经使当代人对月球有了正确的认识。

天文望远镜的诞生，使人类第一次有幸目睹了月球的表象，看到了月球表面上的山峰和土地，于是，便开始了对月球的科学研究。人造卫星上天，宇宙飞船的研制成功，打开了从地球通向月球的路，开始了人类天文研究的新纪元。

1969年7月16日，美国佛罗里达半岛上的肯尼迪宇航中心站人潮波涌，欢声雷动，来自世界各地的科学家和观光者们正万分激动地等待着划时代时刻的到来，即人类首次登月航行点火。

7月20日下午16时17分，人类终于完成了这一划时代的伟大创举，千百年来人类登月的梦想变成了生动的现实。

宇航员阿姆斯特朗小心翼翼地爬出舱门，一步一歇地走下来，因重力小，他用了3分钟的时间才走完9个梯级。他向月球表面迈出了历史性的第一步，非常激动地向全世界宣告：

对一个人来说，这是一小步。对人类来说，这是一大步。

之后，人类又先后多次登上月球，并在月球上设置了科学站，进行各种考察试验。随着人们对月球认识的不断深入，月球又展示出了更多的谜团。

月球形成的假说

最令人不解的是月球的成因。根据研究结果发现，月球从诞生至现在已有45亿年的历史，与地球同样古老。这45亿年的月球是怎样形成的？

目前，主要有5种假说被较多的人接受。

首先是分裂说：月球原为地球的一部分，早期地球还处于熔融状态，由于旋转太快，在赤道附近鼓了起来，越鼓越大，有部分向外凸出，最后断裂脱离，形成了月球。

其次是俘获说：认为月球原是一个绕太阳公转的小行星，在30亿年至40亿年前，因靠近地球，被地球引力俘获，从此成了地球的一颗卫星。

还有孪生说：认为在太阳附近原有一大片分散着的星云物质，后来以其中两个较大的星团为中心，凝聚其他云状物质，便形成了地球和月球两个星球，它们是“孪生兄弟”。

更有一种离奇的假说，认为月球本身是一艘巨大的外星文明所操纵的飞行器，它一直守候在我们地球人身边，注视着我们的一举一动。只是这种假说不能充分说明外星人为什么要监视着我们且不与我们发生直接联系，而我们地球人又有什么值得外星人来监视或观察的。

持后一种观点的人认为：公元前10000多年，地球经过长期的发展，在许多低海拔、交通便利、土地肥美的地方形成了文明，拥有了城市和大量人口。有一天，月亮突然闯入了地球人的生活，出现了全球性的大洪水，进而地球地轴发生了移位和随之而来频繁爆发的地壳及火山活动，史前人类文明也由此遭到了毁灭性的破坏。

大灾变过后的幸存者又回到了野蛮时代，从高山上下来的牧羊人面对史前文明社会创造的东西一无所知，因此只能从原始阶段重新开始。

巨大撞击论

面对众多假说，许多科学家认为最合理的一种是：月球在太阳系形成初期因行星相撞而产生。这种假说叫做“巨大撞击论”，它提出曾有个火星一般大的行星撞向地球，当时两个星球都处于熔融状态，各有一个高密度的岩石核心，核心外包着一层较轻的岩石，一旦相撞，熔融的岩石就迸射而出，后来聚拢成为月球。

月球形成时产生高热，排除了水等容易气化的物质。而撞向地球的行星，其核心融入了地球的核心。

起初，许多天文家拒绝接受此说，因为这种发生概率微乎其微。不过，今天的超级电脑非常先进，计算出如果当时发生过这样的事，月球则会有些什么成分，计算结果竟与事实相吻合。

假说毕竟只是假说，虽然也能够使人们了解一部分自然现象。但又都缺少足够的证据，我们相信关于月亮诞生的学说终会有一个合理的解释。

我还想知道

月球与地球一样，有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60000米以上。月壳下面到1000千米深度是月幔，月幔下面是月核，月核的温度约为1000℃，可能是熔融状态。

月球上是否有水

如果月球上有水，那一定会为太空开发、登月旅行、月球基地建设带来很大的方便。

人们从水中还可以分解出作为宇宙飞船燃料的氢和助燃的氧，同时对于在月球上寻找生命以及研究月球本身，都有着极其重大的意义。因此，人们渴望能在月球上找到水。

自1969年7月“阿波罗11号”宇宙飞船登月以来，“阿波罗”系列的宇宙飞船已6次登月，并从月面上带来大量岩石标本。然而令人失望的是，在对这些岩石的分析表明，月球岩石中根本不含水分，于是，“月球上没有水”成了定论。

月球可能有水存在

美国天文学界对月球的状态作出了挑战性的回答：月球上很可能有水。他认为，在月球北极和南极的环形山中，有终年不见阳光的凹地，那里有可能蓄积着冰，而“阿波罗”宇宙飞船从没有到过那里。

科学家们研究了月球的有关资料后发现：在月球赤道附近，月面温度正午时是130℃，夜间降至-150℃，温差大得惊人。而在月球极地，温度经常在-200℃左右，在这种情况下，是有可能存在冰的。还有些科学家认为，如果月球与地球是以同样方式诞生的话，那么当初月球上也应该有水。

发现巨大的冰湖

多年前，美国五角大楼发布了一条消息：人类在月球的南极发现了一个巨大的冰湖！这意味着月球有了生命赖以生存的最主要的条件，即水和氧气。

1994年，美国国防部耗资7500万美元发射了“克莱门廷号”的无人驾驶宇宙飞船。这艘飞船执行的是绝密的军事试验任务。当年11月中旬，“克莱门廷号”向月球南极的一个环形山底部发射了一束无线电电波。

令科学家们惊讶万分的异常现象发生了：这束无线电波以极规则的方式反射回飞船。按照常理，无线电波碰到岩石、尘埃后会发生折射，反射回飞船的概率几乎为零。因此可以说，这束无线电波一定是碰到了十分平滑物体的表面。

科学家的计算

美国的航天物理学家和数学家们立即分析了雷达捕捉到的信号，并且运用数学方程进行计算，结论只有一个：无线电波碰到了冰的表面。

美国国防部认为：在月球的南极有一个巨大盆地，这块盆地的直径有2500千米，深达13000千米。在这块盆地内，有一个环形山。神秘的冰湖就在这个环形山的底部。根据推算，这个冰湖有5米至10米深，366米长，面积相当于4个标准的足球场那么大。

科学的再探索

1998年，美国宇航局发射宇宙飞船“LunarProspector号”，进行验证任务。“LunarProspector号”利用微中子光谱仪，扫描月球表面是否含有氢原子，结果再一次发现肯定讯号。这些讯号是否由水分子的氢原子产生呢？大多数的研究员认为答案是肯定的。

美国宇航局让“LunarProspector号”撞击月球南极，希望能够溶解冰层产生让地球可以侦测到水的讯号，结果失败了。

这有两种可能的解释，一个是根本就没有水，另一个是产生的水蒸气量不足以让地球上的仪器侦测到讯号。为了解开这个谜，美国国家航空航天局准备还要发射一颗月球极轨道卫星，这颗卫星将使用伽马射线分光计，来考察月球两极是否有冰及其他物质。日本的宇宙科学研究所，也希望尽量发射自己的月球极轨道卫星，实现月球探查计划。

月球水的发现

2010年10月9日，科学家首次证实月球水的存在。在此之前，科学家都认为月球是无水的干燥世界。现已发现的月球水有3种。

2009年印度“月船1号”月球探测器测量数据，以及美国宇航局执行的月球陨坑观测与传感卫星，最终用事实证实了月球上有水存在。

观测发现了40个陨坑，每一个陨坑都含有至少约两米深的水冰，所有这些月球水冰的重量总计达到6亿吨。在另一个陨坑内发现月球水存在的证据。至2009年，共发现3种不同类型的月球水。同时发现了近乎纯净的厚镜片状陨坑水冰，发现了松软的冰晶泥土混合物，也发现了遍布整个月球表面的薄层水。

月球水来源争论

针对月球水究竟源自何处这个问题，现在主要出现4个科学理论。准确地说，第四个理论应该还是一种较为大胆的猜测范畴，但它提出的两种可能性目前还无法排除。

理论一：古代火山喷发将水带到月表。这一理论认为，月球从一开始就是一个有水世界。与地球一样，水也是月球形成过程中的一个重要因素。美国月球与行星研究所的斯普蒂斯在对这一理论进行解释时表示，根据这一理论，水集中在月球内部。他认为，在遥远的过去，当时的月球并不像现在这样处于“死亡”状态，那时的它拥有一个炽热的核心，后来它自身的火山喷发或者气体迸发又慢慢将水带到月球表面。自此之后，水便在月表冻结。

理论二：水是月表自身产物。一些科学家推测，水可能是月球自身的产物，形成过程中获得太阳的一些帮助。根据这一理论，太阳会不断喷射“太阳风”的粒子流。太阳风内带正电的氢离子或者质子可能“轰击”月球并与月球土壤中富含氧的矿物质发生相互作用，最终形成了水。美国布朗大学的舒尔茨表示，通过太阳风形成水将是一个极其缓慢的过程。如果以这种方式每天只形成一个水分子，数十亿年内形成的水在数量上也相当可观。

理论三：彗星和小行星将水带到月球。一些人表示，月球水可能是含水彗星和湿润的小行星带来的，它们在很久以前曾与月球发生撞击。撞击带来的水绝大多数被喷入太空，但一些行动迟缓的水分子最终还是被月球引力捕获。

月球与行星研究所的斯普蒂斯说：“这一想法认为，彗星或者含水小行星撞击月球并形成一个悬在月表附近的水蒸气云。其中一些水最终移动到极地地区，它们可能进入永久性寒区——冷阱，例如永远无法被阳光照射的一个极地陨坑。”

冷阱内温度极低，水冰无法升华。除此之外，没有空气的月球也不适于液态水存在。其结果是，水将在理论上长期保持冻结状态。

理论四：月球水来自地球。布朗大学的舒尔茨表示，地球水“迁居”月球有两种方式，这两种方式只有在数十亿年前地月距离较为靠近时才有可能发生。

史前时代，地球并不拥有磁场或者强度较弱，太阳风从地球大气层中剥离水蒸气，而后将其送上月球。另外一种可能性是小行星或者彗星撞击地球，巨大的撞击力量将海水射入太空，绕地球轨道运行的月球穿过这个水蒸气云，自此也成为一个有水世界。但舒尔茨同时又承认，这也只是猜测而已。

我还想知道

分光计：是一种测量角度的精密仪器。其基本原理是，让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一束平行光线，经过光学元件的反射或折射后进入望远镜物镜并成像在望远镜的焦平面上。

月球是空心的吗

科学的探测方法

月球到底是实心还是空心，我们无法用天平去称，也不能用阿基米德浮力定理将其放入海洋中去测量。唯一的办法就是用更为先进的仪器手段去测量，比如测量共振频率，共振时间持续长短，或用无线电波探测等方法。

1969年，在“阿波罗11号”探月过程中，当两名宇航员回到指令舱后3小时，“无畏号”登月舱突然失控，坠毁在月球表面。离坠毁点72000米处的月震仪，记录到了持续15分钟的震荡声。如果月球是实心的，震波只能持续3分钟至5分钟。这一现象证明月球是空心的。

首次发生的月震

人类首次对月球内部进行探测始于“阿波罗12号”，当宇航员乘登月舱返回指令舱时，用登月舱的上升段撞击了月球表面，随即发生了月震。

月球摇晃震动55分钟以上，而且由月面地震仪记录到的月面晃动曲线，是从微小的振动开始逐渐变大的。振动从开始到强度最大用了七八分钟，然后，振幅逐渐减弱直至消失。这个过程用了大约一个小时。

人为制造月震

在“阿波罗12号”造成奇迹后，“阿波罗13号”随后飞离地球进入月球轨道，宇航员们用无线电遥控飞船的第三级火箭使它撞击月面。

由此，“阿波罗13号”人工月震获得长达3小时的振动。“阿波罗14号”也采用同样的方法撞击月面，振动持续了3个小时，深达月面下35410米至40230米。

“阿波罗15号”在14号之后接着又做了人工月震试验。这次月震最远传到了距撞击地点700英里远的风暴洋。

如果用同样的方式在地球上制造地震，地震波只能传播1000米至2000米，也不会持续一小时之久。

科学家的结论

科学家认为，地球在地震时所发生的反应与月球在月震时的反应完全不同。地震研究所的主任莱萨姆认为，这种长时间振动现象在地球上是绝对不会发生的。这显然是由于地球和月球的内部构造不同而造成的。

几次人为的月震试验和根据月震记录分析，都得出了相同的结论：月球内部并不是冷却的坚硬熔岩。科学家们认为，尽管不能得出月球这种奇怪的震颤意味着月球内部是完全空心的结论，但可知月球内部至少存在着某些空洞。如果把月震测试仪放置距离再远一些，就可得出月球完全中空的结论。

月球是空心的假说

根据上述事实，苏联天体物理学家米哈依尔·瓦西里和亚历山大·谢尔巴科夫大胆地提出“月球是空心”的假说。并在《共青团真理报》上指出：“月球可能是外星人的产物。15亿年以来，月球一直是外星人的宇航站。月球是空心的，在它的内部存在一个极为先进的文明世界。”如果月球是空心的，且有外星人居住，那么月球的诞生应比地球晚25亿年至30亿年。

但是，这个结论还有待验证，因为从宇航员由月球上带回来的岩石标本看，又证明岩石中有的是在70亿年前生成的，这比地球和太阳年龄，即46亿年还古老。因而这种假说似乎不被人们所接受。月球究竟是空心还是实心，还有待于继续研究。

我还想知道

月震比地震发生的频率小得多，每年约1000次。月震释放的能量也远小于地震，最大的月震震级只相当于地震的2级至3级。月震的震源深度可达月球表面以下700千米至1000千米处。

月球起源的说法

月球起源的争论

在科学的概念里，月球是地球唯一的天然卫星，它围绕着地球奔腾回旋不息，它诞生40多亿年来，从未离开过地球的身旁，是地球最忠实的伴侣。

月球的起源与演化一直是人类十分关注的自然科学的基本问题之一。100多年来曾有过多种有关月球起源与演化的假说，但至今仍众说纷纭，难以形成一个统一的公论。这些月球成因学说争论的焦点在于：月球是与地球一样，在太阳星云中通过星云物质的凝聚、吸积而独立形成，还是在后期的演化中被地球俘获而成为地球卫星的？那么，月球到底是怎样诞生的呢？

月球起源的撞击说

有科学家曾断言，月亮是地球早期与另一个天体发生猛烈的宇宙碰撞时产生的。也就是说，月亮是在一次大撞击之后，从地球母体中分裂出来的部分物质形成的。1984年，探索月球的科学家们就以碰撞学说举行了首次学术讨论会，大家的看法已逐步趋于一致。计算机的模拟使撞击场景变得更加活灵活现。

大约45亿年以前，一颗巨大的星体，或许与火星的大小差不多，在一次空前的宇宙大碰撞中猛击了地球。两个天体的球壳都很薄，撞击时破裂开来。撞击物艰难地破开地幔，全面进入地核，在那里留下了大部分躯体。来自两个天体地幔中含硅非常多的岩石挥发掉了，残片便形成一团环绕地球运转的云雾。气体冷却之后，云雾颗粒冷凝成一个薄薄的光环。在那里，通过反复碰撞，粒子开始聚合增大，经过数千万年之后，月亮就逐渐诞生了。

巨形宇宙飞船说

苏联科学家瓦欣和谢尔巴科夫曾提出：月球是一个受智慧生物控制的天体，也就是巨形宇宙飞船。假如这个假说成立，那么月球应该是中空的。月球的全部天文参数都应符合这种特性。

事实证明，苏联两名科学家的假说得到了许多事实的支持。宇航员在月面上做的月震试验、火箭三级毁月试验都表明月球是中空的，产生如铜钟般的震动效果。从这些现象中，都说明月球是受外星人操控而来到地球身边的一个外星人人造天体的可能性相当大。

根据宇宙信息，有人更确切地提出，月球的确是外星人改造过的一个天体，是外星人的宇宙基地。

后来，种种原因又使月球变为高轨道飞行，而且慢慢远离地球。这种假说或许有些神奇怪异，但根据近年来的地球气候变迁和宇航登月飞行的试验表明，上述假说又好像非常有道理。

月亮与地球的关系

据俄罗斯《真理报》最新报道，俄罗斯科学家利用计算机对远古时期的大量遗迹进行分析，再现了月亮是上万年的变迁结果。研究表明，正如许多神话传说中所说的那样，在很久以前，天空中本来没有月亮，它是在大洪水之后才出现的。

那么，大洪水前没有月亮的说法似乎不能成立。但是俄罗斯科学家认为，会不会有这种可能：当时的确没有月亮，但是有另外一个星体存在，是它起到了作用呢？而据玛雅文明留下的文字资料记载，在当时高悬夜空的并不是月亮，而是金星。古罗马人也认为，正是因为金星的颜色、大小、形状和运行轨道后来发生了巨大改变，才导致了大洪水的发生。

月亮究竟从哪来

许多神话传说中都说，大洪水之后，天空一片漆黑，然后月亮升起来了。

一些科学家相信，月亮并不一直都是地球的卫星。德国天文学家盖斯特·科恩认为，月亮的年龄大约只有地球年龄的一半。月亮形成之初，它的运行轨道本来离地球相当之远。

然后，某个太空飞行物从月球身边擦身而过，从而改变了月亮的轨道。

接下来，月亮离地球越来越近，最后被地球所“俘获”。从此，月亮接近地球时，导致涨潮、火山爆发和地震。此外，有许多其他理论解释月亮究竟从何处而来。

月亮是地球的一部分

“会不会有陨星将和地球相撞”成了更多人讨论的话题。陨星和真正的星体相比要小许多，而其中也有体积相当大的，大到足以毁灭地球上所有生命。人们因此得出结论：一些小的星体其实就是大星球的碎片。因此，有可能陨星是其他星球的一部分。

俄罗斯科学家阿那托里·车恩亚夫认为，这种说法也可以解释月亮的由来。按照他的理论，由于某种原因，地球的一个巨大部分和地球分离，但是它无法摆脱地心引力的束缚，最后成为地球的卫星，即月亮。当然这种理论目前还无法证实。

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月球起源的同源说坚信，月球与地球是姐妹或兄弟关系，月球与地球在太阳星云凝聚过程中同时出生，或者说在星云的同一区域，同时形成了地球和月球。

探索月球上的生命

月球上发现了冰

1998年3月5日，美国国家航空和航天管理局的科学家们声称：由佛罗里区发射升空的“月球探测者号”机器人发回的数据表明，月球陨石坑底部的土质很松，里面有大量的氢，这表明干土里有冰碴。

中国学者的解释

人们不禁会问：月球上为什么会有水？有多少水？月球上会有生命吗？

1997年，中国学者雷文星曾作过试探性的解释：月球与地球的年龄相当，它的内能与动能都小于地球，故体温上升得慢一些，演化的速度也慢了一拍，目前它还处于水冰球阶段。在其约5000米厚的水冰层底部，有一层并不环流的水幔。水幔底部是硅酸盐类和硫包裹着的铁镍核。水冰壳表面是一层冰土和砾石，若向月球表面发射一颗导弹，便可揭示出它尘下冰壳的构成及壳下水幔的存在。

美国科学家的推断

20世纪60年代初，科学家就注意到在月球两极永久背阴的陨石坑中，可能存在着水冰，他们认为，那是由彗星撞击带来的。声称发现月球有水的美国科学家则进而认为：在过去几千亿年里，由于冰彗星和冰陨石袭击月球，所以会把冰留在了月球上。

据推断：月球上水的总储量有可能在1100万吨至3.3亿吨之间。如果月球陨石坑底土壤含水层非常深的话，月球上水的总储量有可能达到13亿吨。关于月球上水的问题，要想有个确切的答案，还得继续去探索。

我还想知道

1994年1月，美国和法国发射的“克莱门汀”月球探测器，在进行月貌测绘过程中，发现月球南极一盆地有水冰存在的迹象。