月球(3/5)
月球上的山脉常借用地球上的山脉名,如阿尔卑斯山脉,高加索山脉等等,其中最长的山脉为亚平宁山脉,绵延1000千米,但高度不过比月海水准面高三、四千米。
山脉上也有些峻岭山峰,过去对它们的高度估计偏高。
现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿。
1994年,美国的克莱门汀月球探测器曾得出月球最高点为8000米的结论,根据“嫦娥一号”
获得的数据测算,月球上最高峰高达9840米。
月面上6000米以上的山峰有6个,5000-6000米20个,3000-6000米则有80个,1000米以上的有200个。
月球上的山脉有一普遍特征:两边的坡度很不对称,向海的一边坡度甚大,有时为断崖状,另一侧则相当平缓。
除了山脉和山群外,月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。
其中三座突出在月海中,这种峭壁也称“月堑”
。
月面辐射纹月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”
的环形山常带有美丽的“辐射纹”
,这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带,它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。
辐射纹长度和亮度不一,最引人注目的是第谷环形山的辐射纹,最长的一条长1800千米,满月时尤为壮观。
其次,哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射纹。
据统计,具有辐射纹的环形山有50个。
形成辐射纹的原因至今未有定论。
实质上,它与环形山的形成理论密切联系。
现在许多人都倾向于陨星撞击说,认为在没有大气和引力很小的月球上,陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。
而另外一些科学家认为不能排除火山的作用,火山爆发时的喷射也有可能形成四处飞散的辐射形状。
地球上有着许多著名的裂谷,如东非大裂谷。
月面上也有这种构造----那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷,它们有的绵延几百到上千千米,宽度从几千米到几十千米不等。
那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区,而那些较窄、较小的月谷(有时又称为月溪)则到处都有。
最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海的阿尔卑斯大月谷,它把月球上的阿尔卑斯山拦腰截断,很是壮观。
从太空拍得的照片估计,它长达130千米,宽10-12千米。
月球的表面却被巨大的玄武熔岩(火山熔岩)层所覆盖。
早期的天文学家认为,月球表面的阴暗区是广阔的海洋,因此,他们称之为“mare”
,这一词在拉丁语中的意思就是“大海”
,当然这是错误的,这些阴暗区其实是由玄武熔岩构成的平原地带。
除了玄武熔岩构造,月球的阴暗区,还存在其他火山特征。
最突出的,例如蜿蜒的月面沟纹、黑色的沉积物、火山园顶和火山锥。
不过,这些特征都不显着,只是月球表面火山痕迹的一小部分。
与地球火山相比,月球火山可谓老态龙钟。
大部分月球火山的年龄在30-40亿年之间;典型的阴暗区平原,年龄为35亿年;最年轻的月球火山也有1亿年的历史。
而在地质年代中,地球火山属于青年时期,一般年龄皆小于10万年。
地球上最古老的岩层只有3.
9亿年的历史,年龄最大的海底玄武岩仅有200万岁。
年轻的地球火山仍然十分活跃,而月球却没有任何新近的火山和地质活动迹象,因此,天文学家称月球是“熄灭了”
的星球。
地球火山多呈链状分布。
例如安底斯山脉,火山链勾勒出一个岩石圈板块的边缘。
夏威夷岛上的山脉链,则显示板块活动的热区。
月球上没有板块构造的迹象。
典型的月球火山多出现在巨大古老的冲击坑底部。
因此,大部分月球阴暗区都呈圆形外观。
冲击盆地的边缘往往环绕着山脉,包围着阴暗区。
月球阴暗区主要出现在月球较远的一侧。
几乎覆盖了这一侧的1/3面积。
而在较远一侧,阴暗区的面积仅占2%。
然而,较远一侧的地势相对更高,地壳也较厚。
由此可见,控制月球火山作用的主要因素是地表高度和地壳厚度。
月球的地心引力仅为地球的1/6,这意味着月球火山熔岩的流动阻力,较地球更小,熔岩行进更为流畅。
这就可以解释,为什么月球阴暗区的表面大都平坦而光滑。
同时,流畅的熔岩流很容易扩散开,因而形成巨大的玄武岩平原。
此外,地心引力小,使得喷发出的火山灰碎片能够落得更远。
因此,月球火山的喷发,只形成了宽阔平坦的熔岩平原,而非类似地球形态的火山锥。
这也是月球上没有发现大型火山的原因之一。
月球上没有溶解的水。
月球阴暗区是完全干涸的。
而水在地球熔岩中是最常见的气体,是激起地球火山强烈喷发的重要因素之一。
因此,科学家认为缺乏水分,也对月球火山活动产生巨大影响。
具体的说,没有水,月球火山的喷发就不会那么强烈,熔岩或许仅仅是平静流畅地涌到地面上。
45亿年前,月球表面仍然是液体岩浆海洋。
科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP)展现了岩浆海洋留下的化学线索。
KREEP实际上是科学家称为“不兼容元素”
的合成物--那些无法进入晶体结构的物质被留下,并浮到岩浆的表面。
对研究人员来说,KREEP是个方便的线索,说明了月壳的火山运动历史,并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。
月壳由多种主要元素组成,包括:铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝及氢。
当受到宇宙射线轰击时,每种元素会发射特定的伽玛辐射。
有些元素,例如:铀、钍和钾,本身已具放射性,因此能自行发射伽玛射线。
但无论成因为何,每种元素发出的伽玛射线均不相同,每种均有独特的谱线特征,而且可用光谱仪测量。
直至现在,人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。
现时太空船的测量只限于月面一部分。
月球有丰富的矿藏,据介绍,月球上稀有金属的储藏量比地球还多。
月球上的岩石主要有三种类型,第一种是富含铁、钛的月海玄武岩;第二种是斜长岩,富含钾、稀土和磷等,主要分布在月球高地;第三种主要是由0.
1~1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩。
月球岩石中含有地球中全部元素和60种左右的矿物,其中6种矿物是地球没有的。
月球的矿产资源极为丰富,地球上最常见的17种元素,在月球上比比皆是。
以铁为例,仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁,而整个月球表面平均有10米厚的沙土。
月球表层的铁不仅异常丰富,而且便于开采和冶炼。
据悉,月球上的铁主要是氧化铁,只要把氧和铁分开就行;此外,科学家已研究出利用月球土壤和岩石制造水泥和玻璃的办法。
在月球表层,铝的含量也十分丰富。
月球土壤中还含有丰富的氦3,利用氘和氦3进行的氦聚变可作为核电站的能源,这种聚变不产生中子,安全无污染,是容易控制的核聚变,不仅可用于地面核电站,而且特别适合宇宙航行。
据悉,月球土壤中氦3的含量估计为715000吨。
从月球土壤中每提取一吨氦3,可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。
从目前的分析看,由于月球的氦3蕴藏量大,对于未来能源比较紧缺的地球来说,无疑是雪中送炭。
许多航天大国已将获取氦3作为开发月球的重要目标之一。
月球表面分布着22个主要的月海,除东海、莫斯科海和智海位于月球的背面(背向地球的一面)外,其他19个月海都分布在月球的正面(面向地球的一面)。