月亮是地球的妻子(或姐妹,女兒)為題寫一篇短文

月球的起源

“月球起源”是個十分古老的問題，但今天天文學(xué)家對此仍然是眾說紛紜。18世紀(jì)以來的月球起源假說歸納起來，可以分為三類，即同源說、分裂說和俘獲說。



“同源說”是最早出現(xiàn)的一種月球起源假說，它認(rèn)為月球和地球具有相同的起源。“分裂說”則認(rèn)為在太陽系形成初期，地球還處于熔融狀態(tài)時，地球的轉(zhuǎn)速相當(dāng)高，以致于有一部分物質(zhì)被甩出去后形成了月球。甚至有人認(rèn)為太平洋就是月球分出去后留下的疤痕。繼同源說和分裂說之后提出的“俘獲說”認(rèn)為，月球和地球是在不同的地方形成的，一次偶然的機會，地球把運行到附近的月球俘獲，成為自己的衛(wèi)星。這三種假說都獲得了一些實驗的支持，但在某些問題上又都難以自圓其說。



80年代中期，一位美國天文學(xué)家提出了一個嶄新的關(guān)于月球成因的假說。該假說認(rèn)為，在太陽系形成早期，大約在相當(dāng)于目前地—月系統(tǒng)存在的空間范圍內(nèi)，形成了一個原始地球和火星般大小的天體，它們在各自的演化中均形成了以鐵為主的金屬核和以硅酸鹽組成的幔及殼。一個偶然的機會這兩個天體撞在了一起，地球被撞出了軌道，火星大小的天體也碎裂了。飛離的氣體、塵埃受地球的引力作用“落”在地球的周圍，通過相互吸積，先形成幾個小天體，以后像滾雪球似地形成了月球。這種假說在某種程度上兼容了三種經(jīng)典假說的優(yōu)點，并得到了一些地質(zhì)化學(xué)、地質(zhì)物理學(xué)實驗的支持，但還沒有最終確認(rèn)。



月球起源新說



月球來自哪里？這是一個人們在不斷探求的問題，近年來，隨著行星演化理論的飛躍發(fā)展以及現(xiàn)代電腦技術(shù)的廣泛應(yīng)用，又出現(xiàn)了一種月球起源的新學(xué)說，叫做新俘獲說。



從行星演化看月球起源

近幾年來，科學(xué)家們以現(xiàn)代行星演化理論為基礎(chǔ)，用計算機計算了在太陽系形成的初期，作用于太陽、地球、月亮三者之間的力以后，得出了一種新的月球起源學(xué)說。科學(xué)家們認(rèn)為，月球是在地球形成的初期，在地球的引力范圍內(nèi)被地球所俘獲的；而這種現(xiàn)象在當(dāng)時又是極為普遍的現(xiàn)象。這種新學(xué)說，即所謂新俘獲說。

新俘獲說與過去的舊俘獲說不同。舊說僅從地球引力來考慮月球起源；而新說是從整個太陽系行星形成過程來研究月球起源的。新說認(rèn)為太陽系九大行星及若干衛(wèi)星，包括月球在內(nèi)，都起源于原始太陽系星云。原始太陽系星云是46億年前在原始太陽周圍形成的一片薄圓盤狀星云。星云中含有固體微粒子。大量微粒子逐漸集聚在星云赤道平面上，形成一片很薄的固體粒子層，隨著微粒子密度的加大，自身引力也越來越強，到一定程度其穩(wěn)定性便遭到破壞，粉碎成半徑為5公里左右的很多小天體，即小行星。整個太陽系起初是由約一兆個小行星構(gòu)成的。無數(shù)小行星在星云氣體中圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，互相碰撞，逐漸凝聚成長，形成大小不同的行星。我們的地球就是這樣，大約經(jīng)過一千萬年才長成現(xiàn)在這么大的。

行星是在星云氣體中成長的。地球的幼年時期周圍覆蓋著濃厚的星云氣體，這種氣體叫做原始大氣。由于當(dāng)時太陽活動特別激烈，強大的太陽風(fēng)逐漸吹散原始大氣，后來包圍地球的原始大氣也逐漸稀薄，飄散掉。

月球也起源于原始太陽系星云，與地球演化過程大體相同。月球是在地球剛到成年，原始大氣開始逸散之際飛近地球引力圈的，這樣便成了地球的俘虜。



俘獲月球的四種力

月球進入地球引力圈后，受到很多力的作用才留在衛(wèi)星軌道上繞行。俘獲月球主要有四種力，即地球引力、太陽引力、潮汐力和原始大氣的阻力。

一般來說，飛進地球引力圈的小天體，包括月球在內(nèi)受到最大的力就是地球引力。然而，僅有地球引力，俘獲后的小天體軌道未呈橢圓形。地球引力加上太陽引力之后，使小天體軌道有了改變。在地球和太陽引力作用下，進入地球引力圈內(nèi)的小天體的軌道也不完全是橢圓形的，而且飛行若干周之后必然脫離引力圈跑掉，不可能留在衛(wèi)星軌道上。

但是，月球并未脫離地球引力圈跑掉，這是由于原始大氣的阻力在起作用。地球引力圈內(nèi)的原始大氣阻力對飛來的月球起了急劇的制動作用，使月球失去一部分能量，軌道半徑變小，便跑不掉了。

如此說來，月球因受大氣阻力作用軌道半徑越來越小，豈不是早晚也得掉到地球上來，與地球相撞嗎?不必?fù)?dān)心，當(dāng)月球飛進地球引力圈時，原始大氣已開始逐漸飄散，月球所受的大氣阻力越來越小，原始大氣消失后，月球所受阻力也隨之消失，因而軌道半徑?jīng)]有變小，也沒有與地球相撞。

大氣阻力消失后，還有潮汐力在起作用。在潮汐力作用下，月球公轉(zhuǎn)速度加快，離心作用強化，軌道反而向外推移。通過觀測得知，目前月球軌道半徑事實上每年大約增加3厘米。

在上述四種力的作用下，使月球在被俘后既未掉到地球上來，也沒跑到引力圈外去，始終在衛(wèi)星軌道上運行，與地球長期相伴。



俘獲是普遍現(xiàn)象

行星俘獲小天體是行星演化進程中的一種普遍現(xiàn)象，不僅地球這樣，太陽系其他行星也有這種現(xiàn)象。不少行星都各有自己的衛(wèi)星，就是最好的說明。地球在形成過程中，曾有許多小天體飛到引力圈內(nèi)來，其中一部分小天體直接與地球相撞，其余大部分在繞地球飛行期間，因原始大氣強大阻力使軌道半徑變小，最后終于落到原始地球上來。地球是在不斷“吞掉”這些飛來的小天體當(dāng)中成長起來的。

月球被俘獲時間比其他小天體都晚，月球是在地球凝聚末期、原始大氣逸散初期被俘的。月球被俘的最初10—100年期間，和其他小天體一樣，軌道半徑也在縮小，但原始大氣消失后，月球軌道半徑有了改變，月球后來的離心傾向使它幸存下來，免被地球“吞掉”。法國科學(xué)家F·米古納曾對月球被俘后軌道變化的趨勢作了計算，計算結(jié)果如附圖所示。從附圖上可以看出，剛被俘的月球距離地球較近，1千萬年后月球軌道半徑為地球半徑的20倍，1億年后為35倍，46億年后達(dá)到60倍，即現(xiàn)在的位置。



自從俘獲月球后，地球幾乎再也沒有俘獲其他小天體。因為已有月球繞地球飛行，如果再有其他小天體飛來，依據(jù)天體力學(xué)原理，不會處于穩(wěn)定狀態(tài)，它不是掉到地球上來，就是飛出去，再不就是落到月球上去。所以，地球只有月球一個衛(wèi)星陪伴。

俘獲現(xiàn)象是普遍的，整個太陽系行星都是如此，只有金星是個例外。金星的自轉(zhuǎn)速度很慢，約250天自轉(zhuǎn)一周，不可能俘獲行星，因此至今還孑然一身漫游在天空。

新俘獲說從行星演化的整體上闡明了月球的起源以及被俘經(jīng)過，是目前解釋月球起源問題最有權(quán)威的學(xué)說。但這一新學(xué)說還有一些尚待研究的問題，例如，沒有原始大氣阻力能否俘獲衛(wèi)星?順行性衛(wèi)星和逆行性衛(wèi)星的被俘有何不同?等等。經(jīng)過科學(xué)家們的反復(fù)研究，人類對地球起源問題必將有一個正確而全面的認(rèn)識。







根據(jù)以上觀點，所以說月亮是地球的“妻子”、“孩子”還有“姐妹”都是有可能的。