月相漫谈

月球东升西落,日复一日,这是因地球自西向东自转造成的.月球本身并不发光,人们看到的皎皎月光完全是它表面反射到地球上的太阳光.在一个月当中,月亮会呈现不同的形状--月相,有新月、上弦月、满月、下弦月和残月等,且周而复始,循环不已.月相为何做这种周期性变化呢?这得从月球相对地球的公转运动谈起.     

短文荟萃：月相漫谈

月球东升西落，日复一日，这是因地球自西向东自转造成的．月球本身并不发光，人们看到的皎皎月光完全是它表面反射到地球上的太阳光．在一个月当中，月亮会呈现不同的形状——月相，有新月、上弦月、满月、下弦月和残月等，且周而复始，循环不已．月相为何做这种周期性变化呢?这得从月球相对地球的公转运动谈起．     

地球几个常用物理量的计算

有关地球的几个物理量,如质量、半径、电容量等,是我们在实践中常常提及并用到的,学生了解这些知识是非常必要的．１地球质量Ｍ地 月球绕地球作圆周运动,周期Ｔ＝２７．３天,轨道半径 Ｒ＝３． ８ × １０８ｍ．由万有引力定律和圆周运动的知识得： 化简后 与相关资料的 ５． ９８ × １０２４ｋｇ,近似相等． 有必要说明,在计算中我们所采用的月球绕地球的周期Ｔ＝２７．３天,而不是通常所认为的Ｔ０＝２９． ５天,这是因为Ｔ０表示了月相变化的周期,这种周期是相对于日地连线而言的,而月球绕地球公转的周期应相应于月地连线,…     

探索地外智慧生命

 月球和水星月亮是距离地球最近的天体,它的圆缺(称为月相)变化是原始人类最早注意的天象之一。早在公元前5世纪,古希腊哲学家阿那克萨戈拉斯(Anaxagoras)认为月亮是个象地球一样的星球。我国古代很早就产生了“嫦娥奔月”、“吴刚伐桂”等动人神话。     

基于LightTools的大口径月球模拟器设计与准确度分析

为了满足月球敏感器和导航敏感器对月球目标的观测需要,设计了大口径高辐亮度月球模拟器,其有效辐照面积为Φ2 000mm.利用照明分析软件LightTools,通过建模与追迹方法对模拟器的月相、辐亮度和均匀度进行设计、仿真和分析.设计月相目标与月球亮度控制系统,对14种典型月相及其辐亮度进行实时控制,提出LED灯阵的辐亮度修正方法提高系统均匀度.测试结果表明:经过修正后,模拟器的辐亮度均匀度优于15.7%.该模拟器可作为月球观测目标供敏感器识别.     

月亮绕地球的周期与农历的一个月为何不同?

在新教材的阅读材料“月相”中提到，“从地球上看，月亮从圆到缺，又从缺到圆，这是一种周期性变化，周期为29．5天．”好几个学生提出疑问，“我们在前面讲万有引力时，不是说月球绕地球运行的周期为27．3天吗?怎么这里却是29．5天呢?”对于这个问题还得从月亮绕地球运动和地球绕太阳运动谈起．     

问答

正Q:在月球上能看到星星吗?理论上月球没有大气层应该能比地球看得更清,但无论阿波罗登月还是玉兔的照片上都没有星星。A:当然可以了。阿波罗登月还是玉兔的照片上都没有星星是因为:第一,那是白天,月球没有大气散射,太阳直射到月球表面。表面散射的太阳光比地球上强得     

悠悠岁月巧安排

人们的生产、生活需要计量时间,计量时间需要有参考点。以太阳视圆面中心为参考点,地球围绕太阳公转约360°所经历的时间间隔叫做一个回归年,长度为365·2422日,是季节变化的周期;以月球视圆面中心为参考点,两次满月(或新月)的时间间隔叫做一个朔望月,其长度为29·5306日,它是月相变化的周期;以太阳视圆面中心为参考点,地球绕地轴自转约360°(太阳两次经过地球同一子午线平面)所经历的时间间隔叫做一个太阳日,长度为24小时。历法是协调和安排年、月、日的法则,理想的历法应该使用方便、精度较高。以回归年为基本单位的历法叫阳历(太阳历);以朔望月为基本单位的历法叫阴历(古人称月球为太阴);.     

固体潮相关的地球表面形变和涨落

在月球和太阳的引力作用下,地球的固体表面也发生与海水表面类似的周期性涨落,这种现象称为固体潮.固体潮的形成原因与海潮相同,但其计算问题远比后者复杂.本文用开尔文地球模型和比较简单的方法计算固体潮相关的地球表面方程和涨落幅度,并进行相关问题的讨论.     

月球背面——低频射电天文观测的圣地

宇宙辐射电磁波谱的任何一个波段背后,都有天体的物理现象和机理,只要能感知到,就可以寻找它们的规律。20世纪30年代,美国贝尔实验室工程师卡尔央斯基在短波高频波段偶然收到来自地球之外的天体辐射,开启了射电天文的大门。自此,电磁波成为了天文学家观测天体辐射的核心手段之一。由于地球空间存在的比较浓密的电离层,能够反射短波和中波波段的人造电磁波,使得电磁波无法逃出地球范围。但与此同时,来自地球以外低于10兆赫兹的电磁辐射,也无法透过地球电离层到达地面。可以说,这个波段的天文观测窗口被地球电离层“屏蔽”了。与地球相比,月球的电离层非常稀薄,在其表面的射频观测下限可以达到500 kHz,在夜间还会更低。利用月球背面“干净”电磁环境开展低频射电探测,是全世界天文学家梦寐以求的事情,将填补低频射电观测的空白。因此,嫦娥四号月球着陆探测为科学家提供了在月球背面和月球空间开展低频射电天文研究的绝佳起步机会。     

月球的形成

天文学家认为 ,月球是由一个像火星般大小的物体撞入地球 ,将物质溅射到围绕地球的轨道上形成的 .这一撞击还把地球上一天的时间延长到现今的 2 4小时 .月球中的物质一部分来自地球 ,其余部分来自撞击体 .科学家们对撞击体的物质在月球中所占的比例做了估计 ,结果分歧很大 .进行地球化学研究得到的估计值从小于 1%到大于 5 0 % ,而大多数地球物理模型则预言这一比例在 5 0 %到 90 %的范围 .在德国的天文学家通过将月球与地球岩石样品的成分进行比较 ,计算出月球上来自碰撞物体的物质不超过月球的三分之一 .此外 ,他们还估计 ,月球至少是在 4…     

月球背面——低频射电天文观测的圣地

 宇宙辐射电磁波谱的任何一个波段背后，都有天体的物理现象和机理，只要能感知到，就可以寻找它们的规律。20世纪30年代，美国贝尔实验室工程师卡尔央斯基在短波高频波段偶然收到来自地球之外的天体辐射，开启了射电天文的大门。自此，电磁波成为了天文学家观测天体辐射的核心手段之一。由于地球空间存在的比较浓密的电离层，能够反射短波和中波波段的人造电磁波，使得电磁波无法逃出地球范围。但与此同时，来自地球以外低于10兆赫兹的电磁辐射，也无法透过地球电离层到达地面。可以说，这个波段的天文观测窗口被地球电离层“屏蔽”了。与地球相比，月球的电离层非常稀薄，在其表面的射频观测下限可以达到500 kHz，在夜间还会更低。利用月球背面“干净”电磁环境开展低频射电探测，是全世界天文学家梦寐以求的事情，将填补低频射电观测的空白。因此，嫦娥四号月球着陆探测为科学家提供了在月球背面和月球空间开展低频射电天文研究的绝佳起步机会。     

悠悠岁月巧安排

人们的生产、生活需要计量时间,计量时间需要有参考点。以太阳视圆面中心为参考点,地球围绕太阳公转约360°所经历的时间间隔叫做一个回归年,长度为365·2422日,是季节变化的周期;以月球视圆面中心为参考点,两次满月(或新月)的时间间隔叫做一个朔望月,其长度为29·5306日,它是月相变化的周期;以太阳视圆面中心为参考点,地球绕地轴自转约360°(太阳两次经过地球同一子午线平面)所经历的时间间隔叫做一个太阳日,长度为24小时。历法是协调和安排年、月、日的法则,理想的历法应该使用方便、精度较高。以回归年为基本单位的历法叫阳历(太阳历);以…     

月球表面热辐射计算模型研究

为深入了解月球表面的热环境,根据月表红外发射率随温度变化以及太阳光反射率随入射方向变化的特点,建立了月表的多温段变反射率辐射计算模型.将该模型与月壤非稳态导热微分方程结合,并考虑日、月相对运动关系,形成了月表温度计算方法.在计算程序验证的基础上,分析了月表温度的变化规律与控制因素,比较了月海与月陆两种月表单元的温度差异...     

嫦娥四号月球背面探秘之旅

在地-月系统长期的演化过程中,地球和月球之间的潮汐力使月球的自转逐渐减缓,最终导致月球被地球潮汐锁定,使得月球总是同一面朝向地球,所以从地球上始终不能完全看见月球的另一面（仅有18%因天平动效应和视差而被观测）,因此被称为月球背面。月球背面的第一张影像由前苏联的“月球3号”环月探测器在1959年10月拍摄,揭开了月球背面的神秘面纱,直到1968年12月的阿波罗8号任务环绕月球时,才直接用眼睛看见月球背面。2007年中国发射了嫦娥一号,获取了分辨率为120米的全月图,2010年发射的嫦娥二号,进一步获取了分辨率为7米的全月图。2010年12月,美国的“月球勘测轨道号”探测器拍摄了更多高分辨率的月球背面图像,让人们对月球背面有了进一步地了解。     

月球上的地球生命标记

根据天文学家在《自然》杂志上发表的报告,太阳光洒向地球后会微弱地反射到月球上。随着地球的自转,面对月球一侧的云、海洋以及植被,会影响地球反照光的强度和偏振化程度。     

金星凌日

金星凌日就是在地球上看见金星从太阳面上移过的现象，它的产生和日食的道理相同，日食是月球遮掩太阳，金星凌日是金星遮掩太阳，二者不同的是金星遮掩的面积很小，金星的直径是月球直径的3．6倍，但是金星距地球的最近距离是月球距地球距离的106倍，所以金星     

地球引力使月球形状扭曲

从地球上看去,月球似乎是完美球形。但是,围绕月球运行的探测器发回的最新数据却表明,从距离地球最近端到最远端,它其实是略长的扁圆形。是什么原因造成了这种不太完美的形状?     

“炸毁月球改造地球”的设想

《科技日报》1994年11月15日报道,美国特拉华大学数学教授亚历山大·亚伯,与一些科学家经过多年研究和模拟试验,共同提出一个“炸毁月球改造地球”的大胆设想。 据亚伯设想,若将月球炸毁,地球的引力就会把一部分月球土壤和碎块吸入广阔的太平洋海域内,这样,地球的地形、地貌、气候、生态环境等都会向好的方向改变,如太阳光在地面的分布将会较为均匀。届时,地球上将不会再有冰冷的冬天和炎热的夏天,那些贫瘠的沙漠和荒漠也将消失,气候将趋向长期稳定,整个地球四季如春,风调雨顺。 为什么炸毁月球后地球环境会好转呢?     

火星冰盖中的巨量二氧化碳沉积

在2011年6月出版的Physics Today杂志上刊登了Johanna Miller的文章,介绍在火星表面探测中的新发现,表明在火星极地冰盖中储存着巨量的二氧化碳沉积1).行星的公转轴与自转轴之间的夹角被称为行星的倾角,这个角度导致了行星表面季节的更替.当前火星倾角为25°,与地球倾角的幅度相当.但是与地球不同的是,由于缺少月球这样的伴星,火星的倾角