高中地理选修课：行星地球之月球和地月系教学课件.ppt

,明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年？我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。 起舞弄清影，何似在人间？转朱阁，低绮户，照无眠。不应有恨，何事长向别时圆？人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。但愿人长久，千里共婵娟。,月球和地月系,月球概况 月球的距离和大小 月球表面形态 月面的物理状况 月面环境 月球的地质 月球的运动与地月系 地月系的绕转 月球的自转 日月会合运动,月球的距离和大小 月地平均距离：384 400公里 半径：1738公里，地球赤道半径的27.25% 表面积：地球表面积的7.4% 体积：地球体积的2.03% 质量：7.1961022kg，地球质量的1/81.3 平均密度：3.34g/cm3，约为地球的60.5% 月面重力加速度：约为地面的1/6,约为太阳直径的1/400,月球体积约为地球的1/49,月球的直径约为3476千米,约为地球直径的3/11,月球质量约为地球的1/81,地球的半径约为6378千米,月球表面 月海陆多海少 月陆 环形山=月坑多达33000个如何形成的？ 辐射纹 月谷,美国阿波罗17号宇宙飞船在返 回地球途中拍摄的月球照片。,月球表面明暗相间,明亮部分,高原、山脉,阴暗部分,平原、盆地,月球表面最引人注目的是,环形山,月陆,月海,月面的物理状况 重力加速度只有地球的1/6，不能保持大气。所以可以看到清晰的月亮。 没有大气，无法保持水分，没有天气变化，没有生命 没有大气、水分的调节，温度变化剧烈。 没有大气，声音无法传播。 内部结构与地球相似，无磁场。,月球上的引力只有地球的1/6，在月球表面物体会变得很轻。,月球表面白天的温度可达127，晚上的温度低至-83，昼夜温差达300。,月球上因为没有空气来传播声音，所以在月球上听不到声音。,思考 1.为什么月球是一个寂静的世界？ 2.为什么月球上不见蓝天，白天的天空背景也是暗黑的？,1.月面哪些条件对生命来说十分严酷？一一列出、说明。 2.讨论上题的不利条件反过来对人类可能有什么利用价值？,分组讨论月面环境的特殊性,月球的地质 1.内部分三层：0-60KM月壳；60-1000KM月幔；月幔之下月核 2.月幔和月壳全部为岩石圈（厚实） 3.月岩中发现60多种矿物和地球岩石中的全部元素。,月球的起源,分裂说,同源说,俘获说,撞击说,地球早期受到一个火星大小的天体撞击，撞击碎片（即两个天体的硅酸盐幔的一部分）最终形成了月球。 撞击成因说认为，在太阳系形成早期，行星际空间有大量星云，星云经过碰撞、吸积而逐渐增大。大约在相当地月系统存在的空间范围内，形成了一个质量相当于现在地球质量9/10的“原地球”和另一个火星大小的天体“原月球”。这两个天体在各自的演化过程中都形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐组成的幔和壳。由于这两个天体相距不远，因此有机会发生碰撞。剧烈的碰撞不仅使“原地球”的自转产生了偏斜，而且使“原月球”碎裂，幔和壳变热蒸发，膨胀的气体“裹挟”着尘埃和少量的幔物质飞离原月球。被分离的金属核因受膨胀气体的阻碍而减速，被“原地球”吸积并变成了地球的一部分。飞离的气体尘埃物质受地球引力的作用，呈盘状分布在洛希限以外的空间，它们通过吸积，先形成一些小天体，然后像滚雪球一样不断吸积增长，最终形成现在的月球。,撞击说,撞击说,地月分裂说-月球的共振潮汐分裂说是月球起源研究中著名的假说之一。月球的共振潮汐分裂说坚持月球是地球的亲生女儿，即月球是从地球中分裂出来的。坚持这一假说的科学家认为，在地球形成的早期，地球呈熔融态，由于潮汐共振作用，地球自转不稳定，即使只考虑地球和月球的角动量，当时地球自转的周期也仅有4小时，加上太阳的潮汐作用，地球的自转周期可缩短到2小时，因此有理由相信，在地球历史的早期，地球飞快地旋转，其自转速率比现在要高得多。若初期的地球是熔融状态，地球物质在地赤道面上将出现膨胀区，使在赤道面上的一部分熔体分离，或者说这部分熔融物质在地球高速自转情况下从赤道区被甩了出去，甩出去的物质在地球附近的行星际空间凝聚，冷凝后形成月球。一些持这种假说的人还认为，地球上的太平洋就是分裂出月球后留下的“疤痕”。由于这种假说提出月球是从地球分离出去的，因此这种假说被形象地比喻为“母女说”。不过，由于地月年龄相差太大-月球甚至可能与宇宙同龄，且地月地质不同，现在已经被大多数科学家所摈弃。,地月同源说-月球起源的同源说坚信月球与地球是姐妹或兄弟关系，月球与地球在太阳星云凝聚过程中同时“出生”，或者说在星云的同一区域同时形成了地球和月球。主张这一假说的科学家认为，在原始太阳星云内，温度和化学成分取决于与太阳的距离。太阳系的各个行星是在星云中不同的区域、由不同化学成分的星云物质凝聚、吸积而形成的。月球与地球在太阳星云中相距较近，形成过程相似，属于同时形成的“兄弟”。对于地球与月球成分上的差异，他们解释说，形成行星时，开始是凝聚、吸积并形成以铁为主要成分的行星核，金属核进一步增长之后，星云中残留的非金属物质才凝聚，月球就是地球形成后剩下的残余物质所组成的。同源说力图合理解释地球与月球成分差异和月球的核、幔与壳的组成，但其模式与太阳星云的凝聚过程和地月系的运动特征不尽相符。,俘获说的科学家认为，地球和月球处在太阳星云的不同部位，由化学成分不同的星云物质凝聚而形成。月球原来的运行轨道与地球的轨道面交角很小（约5度），当月球运行到地球附近时，在地月距离为10个地球半径的范围内，月球可能被地球俘获而成为地球的卫星。 著名有天文学家阿尔芬认为，月球曾经是一个独立的行星，月球被地球俘获时，与地球的距离大约为26个地球半径，与地球的平面的交角为149度。如果月球进入地球的潮汐会产生很强的非均一重力场，月球表面的岩石将会破碎，并进入月球运行的轨道空间，大部碎片物质又返回月球，撞击月球，在月表产生大量的月海盆地。月球正面在39亿年前发生的开凿月海事件雨海事件也许是俘获说的重要证据。通过地月轨道的精细计算及激光测距的数据表明，现今月球的轨道愈来愈远离地球，每年后退约3.8厘米。,地 月 系 的 绕 转,月球和地球都绕它们的共同质心而运动,月球绕转地球 轨道形状椭圆，偏心率0.0549 ； 白道：月球轨道在天球上的投影； 黄白交角：白道面相对于黄道面的交角，5 9。 周期：27.32日（恒星月）； 方向：自西向东； 速度：角速度：33 /小时， 1310/日；线速度1.02km/s。,几个概念 恒星月：月球在白道上连续两次通过同一恒星（无明显自行）所需的时间：27.3217日。 朔望月：从这一次新月（或满月）到下一次新月（或满月）所经历的时间：29.5306日。 近点月：以月球近地点为参考点，月球的公转周期：27.5546日。 交点月：以月球升交点（或降交点）为参考点，月球的公转周期：27.2122日。,月球绕地的角速度为1310/日，太阳周年运动速度为59/日，二者相差： 1310/日-59/日=1211/日 此即月球相对于太阳的会合速度，月球以此速度赶超太阳的周期为： 360 1211=29.53(日)朔望月,方向：自西向东。 周期：27.32日。,月 球 自 转, 月球自转与公转方向相同，周期相等。称同步自转。,E,A,月球的背面,月相 随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离,它的形状也在不断地变化着,这就是月亮位相变化,叫做月相。,月 相 名 称,月相成因：太阳照射方向；地球观测方向 方向相反，新月； 方向相同，满月； 方向垂直，上下弦月。,月 相 成 因,太阳光,蛾 眉 月,新月（朔）,残 月,上 弦 月,下 弦 月,凸 月,凸 月,满月（望）,西,东,上半月由亏转盈，下半月由盈转亏。,初一新月不可见，只缘身陷日地间。 初七初八上弦月，半轮圆月朝西面。 满月出在十五六，地球一肩挑日月。 二十二三下弦月，月面朝东下半夜。,月 相,依月球公转周期可求出月球公转平均角速度： 36027.3217日=13.2/日 （近地点约为15/日；远地点约为11/日。） 月球在公转轨道上平均每日自西向东移行了13.2，因地球自转所造成的月球自东向西的周日视运动，必然逐日向后推迟，地球自转13.2约需52分钟，所以月球每日出没地平的时间平均向后延迟52分钟。这就是我们日常所见明月当空逐日推迟的道理。,上图：旧历上半月傍晚所见的月亮；下图：旧历下半月清晨所见的月亮。,月相、方位和时刻,月相、方位和时刻,月相变化周期：29.5306日（朔望月） 月亮愈圆见月时间越长；月牙愈窄，见月时间愈短。满月通宵可见，弦月半夜可见，新月则不见。,月相、方位和时刻,上