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小朋友,『月亮』有兴趣了解一下吗?

2022-03-25 22:05:02


原创长文,字字血泪。做了好多research,收集资料,梳理逻辑脉络。比给上市公司董事会准备开会材料还麻烦。更重要的是,小朋友自己还不识字,得以单口相声的方式做presentation, 才有可能激发起观众对科学,对宇宙,对未来世界的兴趣与热情。


认识月亮之前,先认识一下太阳系吧

 

你一定见过天上的月亮吧?她有时候大大的,圆圆的,像是一个亮亮的盘子,有时候又看起来变得很细,像是一个弯弯的钩子挂在天上。

 

在听月亮这位老朋友的故事之前,让我们先来认识下太阳系。太阳系是以太阳为中心,以及所有受到太阳引力约束的各种天体在一起的总称。太阳是一颗可以自己能够发光发热的星球,我们管这天体叫“恒星”。

太阳还有八个“行星”,这些行星的个子相对都比较大,而且在不停的绕着太阳转啊转。你知道吗,太阳系里的每一个行星都有一个好听的名字呢。
由离太阳从近到远的顺序,他们的名字分别叫做水星金星地球火星木星土星天王星海王星。对了,我们所居住的地球,就是太阳系的一颗行星。


这些行星,大部分又分别有自己的“卫星”,这些卫星围绕着某一颗行星在不停的转啊转。我们人类在太阳系目前已经发现了至少170多颗卫星。下面我们要谈到的月亮,就是地球的卫星。有些数学很好的小朋友一定算出来了,太阳系里有8颗行星,170多颗卫星,那每个行星岂不是有很多的卫星?为什么地球只有月亮这么一颗卫星?

没错,木星就有60多颗卫星,而可怜的水星和金星连一颗卫星都没有。这么看来,我们的地球有一颗卫星也已经是很不错的事了。假如我们生活在拥有很多卫星的星球上,我们每天晚上就能看到不止一个月亮了,想象一下,是不是很酷?

 

太阳,行星,和卫星都是圆圆的形状,好像一个个小皮球的样子。他们每时每刻都在不停的转啊转,我们管这种旋转叫做“自转”。

 

而8颗行星,都在围绕太阳,沿着他们各自的轨道不停的转。每一颗卫星,也在围绕着他们各自的行星不停的转。我们管这种运动,叫做公转。

 

无论是太阳,还是地球,自身都是有引力的,就好象一大块吸铁石,所以各种天体才能按照固定的轨道不停地运行,不会在宇宙里到处乱飞。

 

你知道一年,一个月,一天,分别是什么吗?又是谁来规定一年到底是多长时间呢?

 

一年就是地球绕着太阳跑一圈的时间,一个月是月亮绕着地球跑一圈的时间,一天是地球自己转一圈的时间。

 

好了,都快被转晕了。下面我们来了一起解一下宇宙里关于距离的一些概念吧。

 

我们平时总是听说,太阳,月亮,星星。太阳看起来是天上最明亮最耀眼的,晚上月亮是最明亮的,小星星们总是看起来在远处闪呀闪。但实际上,我们看到的几乎每一颗小星星,都是一颗巨大的恒星,他们和太阳一样明亮,甚至更加明亮。只不过他们离我们实在是太远,太远了,所以才看起来只是夜空中一个个小小的亮点。而月亮离我们所居住的地球最近,所以看起来比较大,也比较亮。

 

太阳离我们比月亮远,但比其他自己会发光的恒星近,而且太阳是对我们人类来说,最有用的一颗恒星。月亮本身是不会发光的,她看起来亮亮的,是因为月亮的表面反射了太阳的光。

 

月球有多亮呢?可以想象一下,爸爸拿着一盏最亮最亮的,有100瓦的台灯,站在离你21米远的地方,周围再也没有任何其他的光源。也不会很亮是吧?

 

太阳距离地球的平均距离有1.49亿公里,你知道吗,一束光线从太阳传到地球,都需要8分多钟的时间呢。在天文学上,科学家叔叔阿姨们把这个长度确定为1 AU,即一个天文单位。

 

离我们的太阳系最近的一颗恒星,有4.22光年那么远。你知道什么是光年吗?一光年等于光在真空中用去一年时间所走过的距离,所以光年是一个长度单位。光速约为每秒30万公里,所以光在一年的时间里,是可以走出好远好远的距离的。

 

相比之下,月亮距离地球就近多了,只有38万公里。看起来,也还是很远啊,不过月亮已经是离我们地球最近的一个星球了,宇宙真的好大呀!

 


月相,以及月亮的诞生之谜

 

为什么月亮有时候看起来是圆圆的,有时候看起来像个钩子,细细的? 月亮到底是什么形状的呢? 其实,月亮像我们的地球一样,就是一个圆圆的星球。

 

我们晚上看到的关于月亮的形状变化,是由于太阳,地球,和月亮三个天体的相对位置决定的。你应该已经知道,月亮自己其实是不会发光的,我们能看到她,是因为月亮表面反射了太阳的光。

 

天文学中,对于地球上看到的月亮被太阳照亮的部分,叫做“月相”。 我们在地球上,从不同的角度上看到月亮被太阳直接照射的部分,这就是月相变化的原因。

 

要注意,月相的变化,并不是由于我们的地球转到月亮和太阳之间的位置的时候,遮住一部分太阳照射到月亮表面的光线所造成的。当发生这种情况的时候,其实是发生月食现象了。太阳、地球、月球恰好或几乎在同一条直线上,地球的影子,遮住了月亮表面所能晒到的阳光。

 

古代的人,并不了解这些天文知识,一旦发生月食,他们就以为是天上有一只“天狗”把月亮给吃掉了。所以就会开始敲锣打鼓,想吓跑天狗,把月亮吐出来。

 

月亮的正式名字叫做“月球”,是我们所居住的地球唯一的一颗天然卫星,总是在绕着地球转呀转。虽然全世界的小朋友应该都认识月亮,但其实我们人类对月亮是怎么诞生的,知道的很少很少。连专门研究宇宙的科学家们都还没有完全搞清楚这件事。

 

目前,关于月亮是如何诞生的,有三种说法。

 

第一种,月球曾经是地球的一部分,后来由于地球自传的速度太快,就甩出去了一些物质,这些物质脱离地球后形成了月球。

 

但是,以地球的自转速度,真的可以是将月球那么大的一块东西抛出去吗? 后面我们会讲到,已经有宇航员叔叔登上过月球,并且从月球上带回了一些岩石的样本。分析之后,发现这些石头和地球上的岩石成分很不一样。如果月球曾经是地球的一部分,那岂不是成本应该一模一样才对吗?

 


第二种说法认为,月球本来只是太阳系中的一颗普通的小行星,有一次,碰巧飞到地球附近,就被各自更大地球的引力给吸住了,从此变成了地球的卫星,再也没有离开过地球。

 

但是,像月球这样大的星球,地球恐怕没有那么大的吸引力能将它留在一直留在身边吧?

 

第三种说法是,月球是由于碰撞而形成的。很久很久以前,有一个天体撞上了地球。剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态,使地轴倾斜,而且还使那个小的天体被撞击破裂,地球上的一部分物质也被撞离,飞出了地球。这些物质,并没有完全脱离地球的引力控制,通过相互吸积而结合起来,逐渐形成了月球。

 

关于月亮是怎么诞生的,又是怎么成为地球的卫星的,至今也没有确定的解释。甚至有人大胆提出,月球是外星人造来监控地球的, 外星人的基地就建造在月球的背面。

 

月亮上面有什么

 

晚上不需要使用望远镜,就能看到月亮上有阴暗区域,也有明亮的区域。在古代的时候,人们以为月亮上也有水,阴暗的区域就是月亮上被水覆盖的大海,因此被叫做“月海”。现在我们知道,月亮上是没有水的,那些阴暗的区域,只是比较低的平地,而明亮的区域是比较高的地面和环形山,这些地方反射太阳光的能力更强,所以看起来更亮一些。

 


但我们人类,给月球上的“海”都取了各种好听的名字,比如“静海”“雨海”,还画了地图。

 

月亮的表面,有几万个大大小小的环形山和撞击坑。大的环形山可以像我们国家的海南岛那么大,小的可能和餐厅吃饭的桌子那么大。关于这些环形山是怎么形成的,目前有两种说法。

 

第一种说是在月亮年轻的时候,火山喷发造成的。还记得在电视上见过地球上的火山喷发吧?我们相信,在月亮刚形成的时候,月亮也是很热闹的一个地方,有各种火山喷发。但由于月球的个子比较小,很快她蕴藏的能量就全部用完了,逐渐变成了现在这样一个安安静静的地方。但火山喷发造成的环形山却留下来了。

 

第二中说是可怜的月亮由于没有大气层,所以被天上飞来的各种大大小小的陨石直接撞击表面,时间一长,月亮就成了麻子脸了。对,你没听错,月球上是没有大气层的,也就是说没有空气。大气层除了能够供像我们人一样的生物呼吸,还有很多其他重要的作用呢。其中一个就是可以保护我们的地球表面不受小行星的直接撞击。

 

当有小个子的陨石,莫名其妙的从外太空飞过来,要撞上地球的时候,他们需要先穿过地球的大气层。在这个过程中,陨石和大气层发生摩擦,就会被逐渐燃烧消耗掉,如果这件事发生在晴朗的晚上,你就能看到一颗漂亮的流星了。流星就是这么形成的。而可怜的月亮,由于没有大气层的保护,在月亮上是看不到流星的,陨石会直接撞到月球的表面,形成一个个的环形山。

 

月亮上有水吗?答案是暂时还没有发现。但最近几年,科学家们在研究月亮上是不是存在大量的冰。

 

 唉,看来想去月亮上玩的小朋友可能要失望了,月亮上没有空气,无法呼吸,坑坑洼洼,又没有可以喝的水。还有更坏的消息呢,月亮上白天和晚上的温度差别很大,白天可以达到127度,我们在家里烧开水都只用100度就可以了。而晚上却有零下183度那么冷。小朋友你知道吗?在地球上,零度以下水就结冰了。零下183度,简直是我们人类难以容忍的寒冷。

 

这么糟糕的环境,自然在月亮上是没有人类长期居住的,也没有小动物,也没有植物。好可惜了,晚上看起来那么美丽的月球,是一个非常荒凉的地方。但告诉你一个小秘密,月亮上的引力是比地球上的引力要小的多,只有我们这里的六分之一。也就是说,你只要一跳,就能跳到很高,或者很远的地方,是不是很有趣!

 


虽然月球的自然环境并不适合人类居住,但我们人类还是登上过月球的。1969年7月16日,美国发射了一艘叫做“阿波罗11号”的飞船,带着三名宇航员,成功登上了月球表面。他们一共在月球上停留了21小时18分钟,采集了月球上土壤和岩石的样本,还拍了很多的照片。这艘飞船的船长“阿姆斯特朗”是第一个在月球表面行走的人类。真是一个了不起的成就啊。

 

月亮对地球的影响

 

大海每天都会涨潮和退潮。涨潮的时候,如果你站在沙滩上,会发现海水会变得越来越高,会逐渐漫过你的小脚丫,慢慢的水又涨高了一些,没过了你的膝盖。退潮的时候,海水悄悄的离岸边越来越远,海滩上会留下好多还来不急溜回海水里的海螺,小螃蟹,贝壳等等。住在海边的人们,很容易就能收获到很多海产品,这叫做“赶海”。

 


你知道吗,海水的涨落发生在白天的才叫“潮”,发生在晚上的其实叫做“汐”,所以我们中文里,有一个词叫做“潮汐”,就是说的这种海水涨涨落落的现象了。

 

每天潮汐的到来其实并不是特别准时,有人发现,潮汐的时间和月亮每天出现的时间是基本一致的,所以大家就猜到,月亮一定和我们地球上的海水涨落有些什么联系。

 

科学家们已经证明,地球上的潮汐现象,的确是由太阳和月亮,主要是月亮的引力造成的。当月亮经过一片大海的上空时,就会吸起来这一片的海水。海水涨落的程度,和我们看到的月亮的形状也有关系,在满月的时候,潮汐的涨落就很大。

 

在我们的地球刚刚诞生的时候,一天只有4个小时的时间。因为地球只需要4个小时的时间,就能够自己转一圈了。后来地球上有了水,形成了海洋,加上月亮造成的潮汐作用,地球上的海洋和地球自身的旋转产生了很大的摩擦力。地球的自转就越转越慢,经过了45亿年的摩擦之后,现在就需要24小时才能转一圈了。经过计算,再过6.2亿年,地球上的一天会变成27.3小时,和现在月球上的一天一样长。

 

除了对海洋,月亮对地球上的生物也有很大的影响。我们已经知道,有超过600种的动物,生小宝宝的时间安排,和月亮的圆缺有直接的关系。而且植物学家们发现,月亮对花草树木的生长也有影响。比如橡树,在满月的时候种下,会长的更好;茄子,洋葱,南瓜等蔬菜,在新月的时候播种更好。

 

再告诉你一件有趣的事。蜣螂,也就是我们平时说的屎壳郎,在月光明亮的夜晚,能够走直线滚动粪球,但当月亮被云遮住的时候,就不会走直线了。原来,他们是靠月亮的光线,来给自己定位,找到方向的。这么看来,屎壳郎还真是很聪明的呀。