Cómo se formó la Luna: ¿entiendes el proceso?
Hipótesis sobre la formación de la luna I. Teorías sobre el origen de la luna
Las hipótesis históricas sobre el origen de la luna se pueden resumir a grandes rasgos en cuatro tipos: teoría de la división de las mareas, teoría de la homología, teoría de la captura y teoría del origen de la teoría del impacto. Entre ellas, aunque las tres primeras hipótesis sobre el origen de la Luna tienen diferentes grados de fundamento para explicar las características básicas de la composición química, estructura, órbita y relación Tierra-Luna de la Luna, tienen diferentes fundamentos en la composición y velocidad de rotación de la Luna. la tierra y la luna, las diferencias de oxígeno y todavía hay muchas deficiencias que son difíciles de justificar en términos de similitud de otros isótopos. Con la profundización de la investigación y la comprensión de la luna, los científicos han propuesto nuevas hipótesis. Las últimas teorías sobre la causa del impacto han atraído considerable atención por parte de los científicos. Puede explicar más hechos observacionales y actualmente es una hipótesis más razonable sobre el origen de la luna.
En segundo lugar, la teoría de la división del trabajo
La teoría de la división de las mareas de la luna es una de las famosas hipótesis para estudiar el origen de la luna.
La teoría de la división de mareas de la luna insiste en que la luna es hija biológica de la tierra, es decir, la luna se separó de la tierra. Los científicos que defienden esta hipótesis creen que en las primeras etapas de la formación de la Tierra, la Tierra estaba en estado fundido y su rotación era inestable debido a las vibraciones de las mareas. Incluso considerando sólo el momento angular de la Tierra y la Luna, el período de rotación de la Tierra era de sólo 4 horas en ese momento. Sumando el efecto de marea del Sol, el período de rotación de la Tierra podría acortarse a 2 horas. Por lo tanto, es razonable creer que al principio de la historia de la Tierra, la Tierra giraba muy rápidamente y su velocidad de rotación era mucho mayor que la actual. Si la Tierra primitiva estuviera en estado fundido, habría habido una zona de expansión en el ecuador de la Tierra, que habría separado parte del derretimiento en el ecuador, o esta parte del derretimiento habría sido expulsada del ecuador cuando la Tierra Estaba girando a gran velocidad, y el material expulsado se condensará en el espacio interplanetario cerca de la Tierra y se condensará para formar la luna. Algunas personas que sostienen esta hipótesis también creen que el Océano Pacífico en la Tierra quedó después de que la Luna se separó. ¿Cicatriz? . Debido a que esta hipótesis propone que la Luna está separada de la Tierra, ¿se compara vívidamente esta hipótesis con? ¿Madre e hija dijeron? . Pero debido a que la diferencia de edad entre la Tierra y la Luna es tan grande (la Luna puede incluso tener la misma edad que el universo) y la geología de la Tierra y la Luna son diferentes, ahora la mayoría de los científicos lo han abandonado.
En tercer lugar, la teoría de la homología
Al igual que la teoría de la captura, la teoría de la división y la teoría de la colisión, la teoría de la homología de la luna es también una de las hipótesis famosas en el estudio del origen de la luna.
La teoría de la homología del origen de la luna cree firmemente que la luna y la tierra son hermanas o hermanas. ¿Están la luna y la tierra en el proceso de condensación de la nebulosa solar al mismo tiempo? ¿nacido? , o la Tierra y la Luna se formaron al mismo tiempo en la misma región de la nebulosa.
Los científicos que defienden esta hipótesis creen que la temperatura y la composición química de la nebulosa solar primordial dependían de la distancia al sol. Los planetas del sistema solar se forman por la condensación y acumulación de material de nebulosa con diferentes composiciones químicas en diferentes regiones de la nebulosa. La Luna y la Tierra están relativamente cerca en la nebulosa solar y tienen procesos de formación similares. ¿Se forman al mismo tiempo? ¿hermano? . En cuanto a las diferencias de composición entre la Tierra y la Luna, explicaron que cuando los planetas se formaron, primero se condensaron, acretaron y formaron un núcleo planetario con hierro como componente principal. Después del mayor crecimiento del núcleo metálico, los materiales no metálicos restantes en la nebulosa se condensaron, y la luna se compone del material restante después de la formación de la Tierra. La teoría de la homología intenta explicar razonablemente las diferencias de composición entre la Tierra y la Luna, así como la composición del núcleo, el manto y la capa de la Luna. Sin embargo, su modelo es inconsistente con el proceso de condensación de la nebulosa solar y las características del movimiento. del sistema Tierra-Luna. Por tanto, esta suposición es insatisfactoria.
Cuarto, teoría de la captura
Según la teoría de la captura de la luna, ¿la luna fue robada por la tierra? ¿hija? Es decir, la Tierra y la Luna se formaron a partir de materiales que no pertenecían al mismo grupo de nebulosas. Debido a cambios en la órbita Tierra-Luna, en 1? Dentro de un radio de 10 de la Tierra, la luna alienígena fue capturada por la fuerte gravedad de la Tierra mientras volaba cerca de la Tierra y finalmente se convirtió en un satélite que orbitaba la Tierra.
Los científicos que defienden la teoría de la captura creen que la Tierra y la Luna están ubicadas en diferentes partes de la nebulosa solar y están condensadas a partir de materiales de la nebulosa con diferentes composiciones químicas.
El ángulo entre la órbita original de la Luna y el plano orbital de la Tierra es muy pequeño (alrededor de 5 grados). Cuando la luna se acerca a la Tierra, puede ser capturada por la Tierra y convertirse en un satélite terrestre dentro de un radio de 10 de la Tierra.
El famoso astrónomo Alphen cree que la Luna alguna vez fue un planeta independiente. Cuando fue capturada por la Tierra, la distancia entre la Luna y la Tierra era aproximadamente 26 veces el radio de la Tierra y el ángulo de intersección con el plano de la Tierra era de 149 grados. Si la luna entra en el límite de Roche de la Tierra, las mareas generarán un fuerte campo de gravedad no uniforme y las rocas de la superficie de la luna se romperán en el espacio orbital de la luna. La mayoría de los escombros regresarán a la luna. e impactar la luna, lo que resultará en una gran cantidad de marías en la superficie lunar. ¿El incidente de excavar los mares lunares frente a la luna hace 3.900 millones de años? El incidente de Yuhai puede ser una prueba importante para la teoría del cautiverio. Cálculos precisos de la órbita de la Tierra y datos de alcance láser muestran que la órbita de la Luna se está alejando cada vez más de la Tierra, alejándose unos 3,8 centímetros por año. Sin embargo, la teoría de la captura sólo puede explicar algunos hechos observados, lo cual no es satisfactorio. Por tanto, la gente sigue encontrando nuevas formas y planteando nuevas hipótesis.
Cinco. Teoría del impacto
Las hipótesis sobre el origen de la Luna, como la teoría de la división, la teoría de la homología, la teoría de la flotación, etc., sólo pueden explicar algunos hechos observados y no son satisfactorias. Por ello, los científicos buscan constantemente nuevos métodos y proponen nuevas hipótesis. Entre ellas, la teoría del origen del impacto propuesta a mediados de la década de 1980 ha atraído gran atención. Puede explicar más hechos observacionales y actualmente es una hipótesis más razonable sobre el origen de la Luna.
También se llama teoría de la causa del impacto. ¿Teoría de la división de la gran colisión? Esta hipótesis sostiene que la Tierra fue golpeada por un cuerpo del tamaño de Marte en sus primeros días, y que los escombros del impacto (es decir, parte de los mantos de silicato de los dos cuerpos) eventualmente formaron la luna.
Según la teoría de las colisiones, en los primeros días de la formación del sistema solar, había una gran cantidad de nebulosas en el espacio interplanetario, que aumentaron gradualmente después de la colisión y la acreción. ¿Aproximadamente en el espacio donde existe el sistema Tierra-Luna se ha formado una masa equivalente a 9/10 de la masa actual de la Tierra? ¿La Tierra original? ¿Y otro objeto del tamaño de Marte? ¿La luna original? . Durante sus respectivos procesos evolutivos, estos dos cuerpos celestes formaron un núcleo metálico compuesto principalmente de hierro y un manto y capa exterior compuestos de silicato. Dado que los dos cuerpos celestes no están muy separados, existe la posibilidad de colisión. ¿No sólo provocará una colisión violenta? ¿La Tierra original? ¿Desviación de rotación y marcas? ¿La luna original? ¿Fragmentación, calentamiento y evaporación del manto y la corteza, gases en expansión? ¿Está envuelto? Polvo y pequeñas cantidades de material del manto se alejaron de la protoluna. El núcleo metálico desprendido se ve frenado por el gas en expansión, ¿verdad? ¿La Tierra original? se acrecentó y pasó a formar parte de la Tierra. El gas y el polvo esparcidos se distribuyen en forma de disco en el espacio fuera del límite de Roche bajo la influencia de la gravedad terrestre. Primero formaron algunos pequeños cuerpos celestes mediante acreción, y luego continuaron acumulándose y creciendo como bolas de nieve, y finalmente formaron la luna actual.
La teoría del impacto puede explicar razonablemente las características básicas del sistema Tierra-Luna, como la inclinación y aceleración del eje de rotación de la Tierra, la inconsistencia entre la órbita de la Luna y el plano ecuatorial de la Tierra, siendo la Luna el único satélite del Sol, y la masa del planeta principal es 1/81. La luna es rica en elementos refractarios pero carece de elementos volátiles y siderófilos. La densidad de la luna es menor que la de la tierra. Además del hecho de que la Luna se derritió en una gran superficie en las primeras etapas de su formación y se formó un océano de magma, la teoría del origen del impacto es hoy más razonable.
En 2006, el orbitador lunar Smart-1 de la Agencia Espacial Europea completó la determinación de la composición química de la superficie lunar. Los resultados mostraron que la superficie lunar contiene algunos elementos químicos, incluidos calcio y magnesio. Durante mucho tiempo se ha discutido que la Luna se formó cuando parte de la Tierra quedó dividida por un impacto. ¿Es este descubrimiento el origen de la luna? ¿Impactante la teoría de la secesión? Proporcionó pruebas contundentes.
A finales de los años 1960 y principios de los 1970, los astronautas estadounidenses Apolo trajeron muestras de rocas lunares durante sus misiones de alunizaje. Desde entonces, los científicos planetarios se han sorprendido al descubrir que estas rocas lunares son muy similares a las rocas que se encuentran en el manto profundo de la Tierra. A medida que más científicos observaron más de cerca las rocas lunares, el origen de la luna se volvió más intrigante y los científicos descubrieron que la luna todavía es muy diferente de las rocas profundas de la tierra. Fundamentalmente, los isótopos de las rocas lunares no coinciden con los de las rocas terrestres.
La luna también es un planeta donde hemos aterrizado los humanos.
Respecto a los mitos relacionados con la luna, está Chang'e en China que vuela a la luna, y en Occidente está Chang'e que trae luz a la noche. Hermana de Helios, el dios del sol, y Eos, la diosa del amanecer.
Campo magnético de la luna Los expertos en luna temprana dijeron que el campo magnético de la luna era muy débil o no tenía ningún campo magnético, mientras que las muestras de rocas lunares mostraron que estaban magnetizadas por un fuerte campo magnético. Aquí hay otra sorpresa para los científicos de la NASA. Porque siempre asumieron que las rocas lunares no eran magnéticas. Estos científicos descubrieron más tarde que la luna alguna vez tuvo un campo magnético que luego desapareció.
Al estudiar las rocas traídas de la luna por los astronautas estadounidenses del Apolo, los científicos descubrieron que el campo magnético alrededor de la luna es menos de 1/1000 del campo magnético de la Tierra, y casi no hay campo magnético. en la luna. Sin embargo, las investigaciones muestran que la luna alguna vez tuvo un campo magnético y luego desapareció.
El campo magnético de la Luna oscila entre 50 y 1.000 millones de años después de su nacimiento hasta hace 360.000-39.000 millones de años. Sin embargo, cuando apareció entre 600 y 900 millones de años después, el campo magnético desapareció repentinamente. El campo magnético de la Tierra se origina en el núcleo de la Tierra. Los científicos creen que el núcleo de la Tierra está dividido en un núcleo interno y un núcleo externo. El núcleo interior es sólido y el núcleo exterior es líquido. Tiene un coeficiente de viscosidad pequeño y puede fluir rápidamente, produciendo una corriente inducida y, por tanto, un campo magnético. En otras palabras, todos los campos magnéticos planetarios son generados por corrientes inducidas.
Según el análisis de las rocas de la superficie lunar, no existe ningún núcleo en la luna que pueda generar corriente inducida. En cambio, ¿toda la evidencia apunta a que la superficie lunar es una corteza disuelta, formada por fluidos de lava que fluyen? ¿océano? Posteriormente, debido al enfriamiento, pasó a ser lo que es hoy. Al principio, casi todos los astrónomos creían que el hombre había descubierto un océano en la Luna. De hecho, las partes oscuras de la Luna se formaron al enfriarse roca fundida. Entonces, ¿de dónde viene el campo magnético? Un equipo de expertos en física dirigido por el profesor Drakeman del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de California llevó a cabo un experimento de simulación tridimensional sobre este tema. Después de los experimentos, finalmente llegaron a una conclusión. Según el equipo, las rocas ligeras que fluyen forman lava. ¿océano? A medida que se desplazaban hacia la superficie lunar desde abajo, dejaron muchos elementos radiactivos pesados, como el torio y el uranio, debajo de la superficie. A medida que estos elementos colapsan, liberan enormes cantidades de calor, que actúa como una manta eléctrica y calienta el núcleo de la luna. El material calentado forma corrientes de convección con la superficie lunar, produciendo una corriente inducida. En este momento también se genera el campo magnético lunar. Pero cuando el elemento radiactivo colapsa más allá de cierto punto, el fenómeno de convección cesa, por lo que la corriente de respuesta al frío desaparece. Fue debido a este cambio que el campo magnético de la luna finalmente desapareció.
Conocimientos de la ciencia popular sobre la luna. ¿También se llama luna? ¿luna? . Antes de la invención del telescopio, los antiguos sólo podían mirar la luna brillante con los ojos en una noche clara. Al ver la superficie de la luna entrar y salir con formas extrañas, la gente inventó hermosos mitos como el de Chang'e volando a la luna, Wu Gang cortando osmanthus y Yu Mian golpeando medicinas. Los antiguos griegos consideraban a la luna como la hermosa diosa de la caza, Artemisa, y consideraban el arco plateado que la diosa nunca dejaba cuando cazaba como un símbolo astronómico de la luna.
Básicamente no hay agua en la Luna, por lo que no hay erosión, oxidación, corrosión por agua ni transmisión de sonido en la Tierra. Hay un mundo de silencio en todas partes. La luna en sí no emite luz, el cielo siempre está oscuro y el sol y las estrellas pueden aparecer al mismo tiempo.
En la Luna casi no hay atmósfera, por lo que hay una enorme diferencia de temperatura entre el día y la noche en la Luna. Durante el día, cuando el sol brilla verticalmente, la temperatura alcanza los 127°C; durante la noche, la temperatura puede llegar a -183°C. Como no existe una barrera atmosférica, la intensidad de la luz solar en la superficie de la Luna es aproximadamente 1/3 más fuerte que en la Tierra. La intensidad de los rayos ultravioleta también es mucho más fuerte que en la superficie terrestre. Debido a la falta de atmósfera en la luna, verás muchos fenómenos extraños en la luna. Por ejemplo, el cielo en la luna está completamente oscuro, con luz solar directa y los lugares donde no puedes llegar están oscuros; Por tanto, podemos ver luz y oscuridad en la superficie de la luna. Sin aire que disperse la luz, las estrellas de la luna ya no parecen titilar.
La luna está llena de rocas expuestas y contornos de cráteres. Toda la superficie lunar está cubierta por una capa de grava y suelo residual. La superficie lunar vista desde la Tierra tiene áreas brillantes y partes de color gris oscuro. Resulta que las partes brillantes son las montañas y las tierras altas de la superficie de la luna, y las partes de color gris oscuro son las llanuras de la superficie de la luna.
La Luna es más pequeña que la Tierra, con un diámetro de 3476 kilómetros, lo que supone aproximadamente 3/11 del diámetro de la Tierra. La superficie de la luna es aproximadamente 1/14 de la superficie de la Tierra, un poco más pequeña que la de Asia.
Su volumen es 1/49 del de la Tierra. Es decir, la Tierra tiene 49 satélites. La masa de la Luna es 1/81 de la de la Tierra; la densidad media del material es de 3,34 gramos por centímetro cúbico, que es sólo 3/5 de la densidad de la Tierra. La gravedad en la Luna es sólo 1/6 de la de la Tierra, lo que significa que algo que pese 6 kilogramos sólo pesará 1 kilogramo en la Luna. Cuando una persona camina sobre la luna, su cuerpo parece muy relajado y puede saltar con un poco de esfuerzo. Los astronautas pensaban que caminar sobre la Luna parecía más placentero que caminar sobre la Tierra.
La luna es el cuerpo celeste más cercano a la tierra. Es el único satélite natural que orbita la Tierra y su distancia media de la Tierra es de aproximadamente 384.400 kilómetros. La Luna orbita la Tierra en una órbita circular. La distancia promedio del perigeo (cuando está más cerca de la Tierra) es de 363.300 kilómetros, y la distancia promedio del apogeo (cuando está más alejada de la Tierra) es de 405.500 kilómetros, una diferencia de. 42.200 kilómetros.
La Luna, al igual que la Tierra, es una esfera achatada, con los polos norte y sur ligeramente más planos y el ecuador ligeramente más alto. Su radio polar promedio es 500 metros más corto que su radio ecuatorial, y los polos norte y sur también son asimétricos, con el polo norte ascendiendo y el polo sur hundiéndose unos 400 metros.
A medida que la luna orbita alrededor de la tierra, también orbita el sol con la tierra. En otras palabras, después de que la Luna orbita la Tierra una vez, la posición espacial a la que regresa no es el punto de partida original. Se puede ver que la luna durante su movimiento tiene que participar en el movimiento de varios sistemas. Como otros cuerpos celestes, la luna siempre está en movimiento. Además de salir por el este y ponerse por el oeste, la luna se mueve de oeste a este en promedio 13? Por lo tanto, la luna sale todos los días unos 50 minutos más tarde que el día anterior. La salida y puesta de la luna es un reflejo de la rotación de la tierra; su movimiento de oeste a este es el resultado de la revolución de la luna alrededor de la tierra. La luna gira alrededor de la tierra una vez, ¿se llama? ¿Xing Yue? El promedio es de 27 días, 7 horas, 43 minutos y 11 segundos. A medida que la luna orbita alrededor de la Tierra, también gira. El período de rotación de la luna es igual al período de revolución, es decir, 1:1. El tiempo que tarda la luna en dar una vuelta alrededor de la tierra es el período de rotación.
El resultado de esta extraña rotación de la luna es que la misma mitad de la luna siempre mira hacia la tierra, y la parte posterior de la luna nunca puede verse desde la tierra. Sólo a través de una sonda se podrán resolver los misterios de la cara oculta de la Luna. Este deseo de la humanidad se cumplió hace 30 años. Los grandes telescopios astronómicos actuales pueden detectar objetivos a unos 50 metros (equivalente a un edificio de 14 pisos) en la Luna.