第三塊岩石切片是“角礫岩”切片。“角礫岩”是由多種雜石、礦物、土壤等熔化以後,冷卻凝結而成的,它們中間也滲進了大量的玻璃,這些玻璃就像地球上的混凝土一樣,把各種雜石、礦物凝結成一個整體,成為“角爍岩”。這些玻璃也是在高溫高壓作用下熔化以後,滲人到各種雜石的縫隙中的。
到目前為止,在月球岩石中還沒有發現石英,也就是氧化矽,而這種非金屬礦物質,在地球上是極為普遍的。
第四塊岩石切片。幾乎是一種純岩石,也就是長石。它裏麵隻夾雜著極少量的橄欖石。科學家們發現,月球的高原基本上是由鈣長石組成的,這可以說是月學界最令人激動的發現之一。因為鈣長石是一種經過高度複雜的精煉過程的最終產物,也就是說,從普通的火成岩,比如玄武岩變成鈣長石,這中間要經過極其複雜的化學過程。打個比方說,這個過程就像地球上從原油到製取各種石油產品的石油煉製過程一樣複雜。所以搞清楚鈣長石的生成過程,對於搞清楚月球的生成、演化過程有著重要的意義。
月球上的岩石都非常古老,大約有30多億年到45—46億年的曆史。而在地球上,年齡最長的岩石不超過20億年。所以說,研究月球岩石不僅對於月學本身是重要的,而且對於研究地球、太陽係和宇宙天體的成因和演變也具有重要的意義。另外,研究月球岩石對於查明月球金屬礦藏也是十分必要的。人們開發和利用月球礦藏的日子為期不會太遠了。現代月質學所了解的月球
月球是離我們最近的天體。在晴朗的夜晚,經常可以看到它的蹤影。自古以來,人類就對月球有著濃厚的興趣。世界上很多國家都流傳著關於月球世界的神話,我國占代就有“嫦娥奔月、吳剛伐桂“玉兔搗藥”等神話故事。
月亮上真有什麼嫦娥、吳剛和玉兔嗎?不!這些神話完全是古代勞動人民對月球編造的神奇美麗的猜測和幻想。可是,我國古代科學卻對月球進行係統的科學觀測和計算,積累了大量有價值的資料。東漢傑出的天文學家張衡提出,我們所見到的月亮是被太陽照亮的部分,並且說明月食是地球擋住太陽光所引起。南北朝著名的天文學家和數學家祖衝之,創造了新曆法,並且測定了月球的自轉周期和繞地球轉動的周期是27.21223天,與近代測定值27.21222天非常接近。我國古代的科學家們發展天文學方麵做出了重大貢獻。
隨著現代科學技術的發展,特別是空間技術的發展,關於月球的研究已經形成一門新學科,叫做月質學。它是研究月球的內部構造、月球的物理場、物質成分、同位素組成和年齡以及月球的形成和演化曆史的一門分支學科,它屬於宇宙地質學的範疇。
那麼,經過科學家們的研究,到目前為止,對月球已經知道了些什麼呢?
月亮是一個繞地球旋轉的星球,是地球的一個衛星。它自己不會發光。我們晚上看到的明亮的月光,是太陽光照在月亮上,月亮反射太陽光所引起的。
月亮離地球的平均距離是384400千米。為什麼要說平均距離呢?因為月球繞地球運行的軌道是橢圓的,它有時候離地球近些,有時候離地球遠些。
月球基本上是一個圓球體,形狀和地球相似。那麼,月球有多大呢?月球的平均直徑是3476千米,相當於地球直徑的1/4。整個月球的表麵積大約是地球表麵積的1/14,和亞洲的麵積大致相等。它的體積是220億立方千米,隻有地球體積的1/49。天文學家還算出月球的質量等於地球質量的1/81,也就是7350億億噸。用體積去除質量就可以計算出月球的密度,是每立方厘米3.34克,比地球的密度每立方厘米5.52克小得多。
由於月球的質量隻有地球質量的1/81,月球的引力比地球引力小得多。這是什麼原因呢?根據萬有引力定律,物體之間吸引力的大小是和它們的質量成正比,與彼此之間距離的平方成反比。質量越大吸引力也越大。據計算,月球表麵的引力,隻有地球引力的1/6。打個比方,在地球上60千克的人,到月球上就隻有10千克了。
月球還有一個特點,就是它自轉1圈所需要的時間恰好等於它繞地球公轉1圈所需要的時間,而且方向相同,所以月球總是以固定的一麵朝著我們。由於月球有自轉,月球上也有白天和黑夜之分。月球自轉一圈的周期大約是地球的27.3天。
月球表麵還分布著許多大大小小的圓形構造,天文學家把它叫做環形山或月坑。據統計,直徑在1千米以上的月坑大約有30萬個,其中有一小部分月坑還帶著輻射狀條紋。月球南極附近的第穀月坑延伸出去的輻射狀條紋,特別美麗壯觀。
除了月坑以外,月球表麵還有連綿不斷的山脈,最高的山峰是6千米左右。
月球上還有一些平原。這些平原就是我們平常所看到的陰影部分。當初,由於觀測條件的限製,意大利科學家伽利略以為它們是海,給它們起名叫這個海那個洋,其實這些海裏一滴水也沒有。整個月球上一滴水也沒有。
月球上為什麼會有這種別致的圓形構造和月海呢?主要有兩種意見。一種認為,是由月球上的火山爆發造成的,也就是所謂內因假說;另一種則認為,是由宇宙間飛來的隕石形成的,就是所謂外因假說。兩種假說進行了長期的反複爭論,到現在還沒有取得比較一致的意見。
由於月球上沒有空氣,其表麵就沒有一層用以保溫的外衣,白天和黑夜的溫度差很大。月球上白天的溫度最高達攝氏127度,黑夜溫度卻很快下降到攝氏零下183。
由於月球上空沒有吸收和散射光線的空氣,月球上空看不到色彩絢麗的霞光,天空是一團漆黑,星星就像一顆顆夜明珠似地鑲嵌在黑絲絨似的天幕上。
由於月球上沒有傳播聲音的空氣,月球上是個什麼聲音都聽不見的世界。
月球是怎樣形成的?它又是怎樣變成現在這個樣子?這是一個很有趣的問題。我們知道,太陽係的形成可以分為碎裂階段和吸積階段。第一個階段是碎裂階段:在宇宙空間內緩慢旋轉的巨大星雲,在它自身引力的作用下,破裂為許多塊星雲。其中的一塊就是由氣體和塵埃組成的太陽星雲。第二個階段是吸積階段:太陽星雲在引力收縮過程中,星雲中心部位的密度和亮度增大,逐漸形成太陽,並且產生熱核反應。由於角動量守恒,體積縮小必然導致旋轉加速,形成扁狀的氣體塵埃星雲盤,以後逐漸形成太陽係的九大行星、33個衛星、10幾萬個彗星和無數的星星。
月球和地球都是太陽星雲在冷卻過程中早期高溫凝聚的產物。月球形成的年齡大約有46億年。根據同位素年齡的測定結果,月球在41億年前曾經發生過比較廣泛的熔融。由於岩楽分離作用,使鋁含量很多的斜長岩上升,並且構成月球的原始月殼或高地。月殼形成後不久,又發生過花崗岩現象。在39億年前,月球經曆了一係列巨型隕石的撞擊,形成大型的月海盆地。以後,月球處於比較穩定的階段。但隕石、彗星的衝擊仍然不斷發生,形成不同規模的月坑。較小的火山活動也時有發生。
月球上的月震也比較頻繁,但月震的能量僅僅是地球地震能量的百萬分之一。月震的震源也比較深,一般在700到1000千米。根據宇宙航行員從月球上帶回來的岩石標本測定,月球上的岩石基本上可以分為3種類型:第一種是含鐵量很多或含鈦量很多的月海玄武岩;第二種是富含放射性元素、難熔元素的非月海玄武岩;第三種是含鋁量很多的高地斜長岩。目前月球上還沒有發現大型花崗岩體。到目前為止,從月球的岩石中共發現50多種礦物,其中有6種礦物是地球上所沒有的新礦物。
月球的內部構造如何呢?科學家通過對月震波的傳播速度的研究,把月球內部分成3層,就是從0到60千米厚的1層叫月殼,60到700千米厚的一層叫上月幔,上月幔以下叫下月幔。
關於月球,現在雖然已經了解得不少,但仍然有不少領域有待我們去探索。
研究月質學,不僅對認識地球的起源、地球早期的演化曆史是一種啟發,而且對探索和了解整個太陽係的形成和演化,以及宇宙化學都有重大的實際意義和參考價值。毫無疑問,月球的探索,不僅可以豐富人類對宇宙的認識,也必將推動空間科學更迅速地向前發展。