45億年前的滅世撞擊：地球被“撞碎”後，竟然生出了它？

今天我們就來講講月球的故事 話說45億年前 太陽系還處在混亂的成長階段 早期的地球圍繞太陽公轉時 身邊還陪伴着一顆名爲特異亞的原始行星 它的體積和火星差不多 和地球共享的同一條公轉軌道 隨着特異亞不斷通過引力吸引宇宙中的岩石和塵埃 它自身的質量也越來越大 運行軌跡也跟着變得越來越不穩定 最終和早期的地球發生了一場正面撞擊 那場面有多慘烈呢 撞擊產生的能量堪比萬億顆氫彈同時爆炸 直接就把特異亞和地球地面的大量碎片全拋射到了地球周圍的軌道上 零 這些碎片最後都去哪了 難道一直飄在軌道上嗎 可不是一直飄着 這些碎片就像沉船的一海一樣 被地球的引力牢牢抓住 就這麼被困在地球軌道里慢慢旋轉 而在引力的持續作用下 碎片之間不斷相互碰撞 擠壓融合 就像鬼雪球一樣 一點一點越聚越大 在這個瘋狂的重組過程中 最終形成了我們現在看到的月球 這個大碰撞假說可不是科學家憑空想象的 而是有確鑿的證據支撐 在阿波羅計劃中 宇航員從月球帶回了大量的岩石樣本 科學家通過精密儀器仔細分析後發現 這些岩石的礦物成分同位素比例和地球上的岩石完全一致 這就說明月球和地球的物質來源是同一個母體 也正是那場大碰撞讓他們從一體變成了母子關係 可在月球誕生後沒多久就遇上了太陽系的撞擊狂觀 大時候太陽系裏還到處飄着大量沒被行星收編的小行星 彗星 它們就像雨點一樣撞向月球 給月球留下了永久的傷痕 也就是我們現在看到的環形山 而這些撞擊來的又猛又密集 不僅砸出了各種環形壁貌 改變了月球的表面模樣 更關鍵的是 每一顆小行星撞過來的速度之快 在撞擊瞬間產生的巨大沖擊力會轉化爲熱量 這直接導致月球的地脈急劇升溫 接着滾燙的岩漿順着被砸裂的外殼翻湧上來 慢慢填滿了那些低窪的盆地 這才爲後來我們看到的那些深色的月海提前鋪好了底色 零月球上這麼多撞擊坑 爲什麼地球表面看不到這麼多 因爲地球其實有自己的修復能力呀 你看 地球會發生火山活動 板塊運動 還有風雨侵蝕 這些力量就會慢慢消除小行星撞擊的痕跡 比如加拿大的曼尼古根撞擊坑 它現在已經變成了一個環形湖 原始的撞擊痕跡早就被地質活動和水體徹底改變 在月球沒有這些活動 它沒有大氣層 沒有液態水 也沒有板塊運動 所以撞擊留下的每一道傷痕都因自身無法修復 從而完整的保留了下來 成了它最顯眼的標誌 聊完月球的誕生和它滿身的傷痕之後 咱們再來講一講作爲地球唯一的天然衛星 它那些和地球天差地別的特質 首先最直觀的就是引力 月球表面的引力只有地球的六分之一 這意味着什麼呢 簡單來說就是 如果你在地球上能跳一米高 那到了月球上你就能輕鬆跳到六米 要是在地球上你能舉起100公斤的重物 那在月球上你就能舉起600公斤 就像擁有了超能力一樣 除了引力之外 月球的溫度也極端到讓人難以想象 白天的時候 太陽直射在月球表面 而月球沒有大氣層的遮擋 那表面的溫度會快速飆升到100攝氏度以上 最高記錄達到了127度 但到了夜晚 月球表面熱量會快速散失 溫度會驟降到零下170攝氏度以下 而在月球極地那些終年不見陽光的深坑裏 最低溫度能到零下232攝氏度 在這種極端條件下 月球表面的溫差跨度可以達到300攝氏度以上 零月球爲什麼會有這麼極端的溫度呀 是因爲它離太陽更近嗎 不是因爲離太陽近哦 其實地球和月球到太陽的距離差不多 關鍵問題就出在大氣層上 咱們地球的大氣層就像一牀厚厚的被子 白天能幫咱們擋住一部分太陽的熱量 不讓地面溫度升的太高 晚上還能留住地面散發的熱量 不讓溫度降的太低 所以地球的晝夜溫差纔會很小 但月球沒有這種保溫被 完全暴露在宇宙裏 白天太陽一曬就快速升溫 夜晚沒有熱量留存就急劇降溫 所以這才形成了幾百攝氏度的巨大溫差 除此之外 從大小比例來看 月球也顯得特別與衆不同 它的直徑大約是3476千米 相當於地球直徑的27%左右 這種身材佔比在太陽系裏穩居第一 甚至已經接近了雙行星系統的界定標準 簡單來說 就是這兩顆星球的大小和質量已經足夠接近了 要知道太陽系裏其他的大型衛星大多是圍繞木星土星這類體積巨大的氣態巨行星運轉的 相比之下 那些衛星只能算是主行星身邊的小斑點 而月球完全不同 它是整個太陽系中唯一一顆沒有圍繞氣態巨行星運動的大型衛星 不僅如此 在太陽系體積最大的幾顆天然衛星中 月球位列第五 而密度更是高居第二 僅次於全是火山的木爲一 可以說月球就是地球專屬的獨屬伴侶 零既然月球是我們的獨屬伴侶 那這位伴侶離我們到底有多遠呢 咱們能經常見個面嗎 月球是距離地球最近的天體 平均距離大約是38 4萬千米 這個距離聽起來似乎很遙遠 但如果以光速飛運 月球反射的太陽光到達地球只需要1 3秒左右 雖然月球在夜空中看起來格外顯眼 但事實上月球的反射能力 也就是反光能力其實並不強 只有11%左右 這是什麼概念呢 這就相當於地球上陳舊的瀝青布面 甚至是煤炭的顏色 也就是說月球本身其實是一顆深灰色甚至黑乎乎的星球 相比之下 咱們的地球因爲有明亮的大氣層和海洋 反射率通常能達到30%到40% 要比月球亮得多 而我們之所以在視覺上覺得月亮很亮 主要是因爲夜晚的天空背景足夠漆黑 缺乏其他光源的對比 而一旦到了白天 有了明亮的天空做對比 月亮就會顯得非常暗淡 甚至難以被察覺到 另外 月球上的一天也長得超乎你的想象 按照地球時間計算 一個完整的月球日大約需要四周的時間 也就是說 在月球上白天會持續整整兩週 夜晚也會跟着持續兩週 你可以想象一下 連續14天都是大白天 太陽就一直掛在天上 之後又要連續14天陷入一片漆黑 這種晝夜交替和咱們地球比起來完全是兩種不一樣的體驗 零和太陽系其他衛星比月球算不算特別的呀 其實月球最獨一無二的地方在於它是外太空中目前唯一一顆人類親自造訪過的星球 先後的足足12名宇航員曾經親自踏上過它的表面 在月辰中留下了人類的足跡 除此之外 和其他衛星相比 月球還藏着一個極其重要的潛在價值 科學家推測它上面有大量的氦三沉積物 這種物質在地球上是非常稀缺的 但在未來它很可能成爲核聚變發電的理想燃料 一旦技術成熟 月球或許真能變成人類的能源基地 這也是絕大多數衛星都不具備的獨特優勢 零既然月球離我們這麼近 那它每天是怎麼圍着地球運行的 它轉動的方式和地球一樣快嗎 這個問題問到了核心月球的運動規律 也就是它的運動密碼 自古以來就深刻地影響了人類 首先我們要知道 月球繞地球公轉的軌道並不是一個完美的正圓 而是一個橢圓 這種軌道的特殊性導致月球在運行過程中處於一種時而靠近時而遠離的狀態 其中最近的時候被稱爲近地點 距離大約36 3萬千米 而最遠的時候被稱爲遠地點 距離大約40 6萬千米 這兩者之間有着4萬多千米的距離差 反映在我們的視覺上 就是月亮看起來的大小發生了變化 在近地點時 月亮看起來會比在遠地點大數於14% 這也是爲什麼我們有時會看到格外壯觀的超級月亮 而在這種距離變化之外 月球轉動的方式則更加神奇 它一直在進行極其精準的同步自轉 簡單來說 就是月球公轉一圈的時間和它自身自轉一圈的時間是完全一樣的 零 那這樣的話我們是不是永遠都看不到月球的背面了 按道理說是這樣的 這種絕對同步讓我們在地球上始終只能看到月球的同一面 它就像是一個圍繞你跳舞的舞伴 點雖然永遠對着你 但由於公轉軌道是橢圓的 它的公轉速度會時快時慢 而自轉速度卻始終恆定 正是由於這兩者之間無法做到時刻完美契合 便產生了一種微小的速度差 讓月球在我們的視線中產生了一種輕微的晃動 這種現象在科學間被稱爲天平洞 它就像是舞伴在旋轉時偶爾會調皮的稍微側一側頭 讓我們有機會窺探到月球邊緣的一部分背面 所以咱們在地球上能看到的月球面積總共大概有60% 而不僅僅是固定的正面 零月球繞地球轉一圈要多久呀 我看有的地方說是27天多 有的又說快30天 怎麼對不上呢 爲什麼這兩個時間會不一樣呢 原因其實就在於月球在繞地球轉動的同時 地球本身也在繞着太陽公轉 所以當月球完整繞地球轉完一整圈時 地球已經帶着月球往前走了一段 爲了重新回到地球和太陽的連線上 所以月球還得再多走一會兒 才能重新對齊太陽 形成下一個新月 這就是朔望月 也就是我們常說的陰曆月 而恆星月只看月球有沒有完整到地球轉一圈 它參照的是遙遠的恆星 不需要考慮太陽的位置 正因恆星月不用走那段額外的路程 這才比朔望月短了兩天多 恆星月大約是27 32天 而朔望月大約是29 53天 這就是爲什麼兩個時間對不上的原因了 零那古人沒有時鐘日曆都是靠看月亮來算日子的嗎 沒錯呀 月球的運動規律其實就是人類最早的天然日曆 在沒有精準計時工具的遠古時代 月球的圓缺變化是最直觀最有規律的循環 咱們看到的彎彎月牙圓圓滿月 這些不同樣子就叫做月相 古人就是靠着觀察月相來劃分時間安排生活的 從一次新月到下一次新月的30天左右時間就是立月的起源 咱們現在用的農曆就是以朔望月爲基礎制定的 後來古人還發現月相的變化能分成四個階段 從新月到上弦月 上弦月到滿月 滿月到下弦月 下弦月到新月 這四個階段的間隔差不多都是七天 於是就有了星期的劃分 那時候人們還會根據月相來安排農耕節奏 而直到今天 咱們的很多傳統節日也依然和月亮有關 比如中秋節就是依據月亮的圓缺變化來確定的 瞭解了月球的誕生屬性和它的運動規律 咱們也就真正爲認識月球打下了基礎 講到這裏 我們已經搞清楚了月球是怎麼形成的 也弄懂了它那複雜的運動規律是如何一直影響着地球 但你以爲這就是月球的全部了嗎 下集我們深入月球的背面與內心 去看看那個滿目瘡痍的背面 去聽聽月球內部傳來的詭異震動以及一個正在發生的事實 這顆陪伴地球45億年的伴侶正在一點點遠離我們