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1、月相是怎么形成的

　　月相的成因就是日地月三者的位置关系。月球绕地球运动,使太阳、地球、月球三者的相对位置在一个月中有规律地变动。月相的成因就是日地月三者的位置关系。月球是总是有一面对着太阳而被照亮，如果是初一，月球位于日地之间，则月亮被照亮的那一面完全背对着地球，我们看不到月亮，如果十五，月亮在地球正后方，被照亮的一面完全对着地球，故是圆的;而初七或二十三，月球位于地球侧面，月球被照亮的一面只有一半对着地球，故是半月(当然一个这两天月亮凸的方向正好相反)。

2、月球的形成时间和地质构成，为什么关系到地球诞生和人类未来？

从肉眼观测到载人登月-人类对月球的偏爱，藏在整个逐月历程之中

尽管夜空中的月亮，远没有白日里的太阳耀眼夺目，就连我们看到的月光都是向太阳借的光。但从古至今，月亮在人类的心里都占据着不一样的位置。从“月有阴晴圆缺”到“海上明月共潮生”，既是古人通过月亮来抒发情感，也是前人对月亮观察之后得出的经验，这不就是我们现在说的月相变化和天体引潮力吗？

尽管距离上一次人类在月球上留下脚印，的确已经过去了超过50年的时间，而近年来也没有任何国家开展过载人登月任务。但是，这并不意味着人类对月球的认知已经足够充分准确，比如：

事实上，我国也正有条不紊的进行着与月球相关的探测任务，大家都知道，嫦娥四号已经是全球第一个实现在月球背面软着陆的航天器，而计划专门负责从月球采集样品的嫦娥五号探测器，也将在2020年年内发射升空；

与此同时，美国和日本也将在2030年之前联合展开载人登月任务，日本主要负责提供电源等设备，以及发射后需要的小型居住舱，到时候将会有日本的宇航员一同登陆月球。毫无疑问，不管是航天器探月、还是登陆月球，相信这一系列月球探索任务定会让人类对月球有更多现在不了解的认识。

可能不是所有人都理解，为什么世界上所有具备宇宙探索实力的国家，都不会错过月球这个看似我们最熟悉的星球。这还得从地月系统说起，由于同步旋转的关系，月球总用自己的同一面面向地球上的我们，但随着探月技术的进步，我们对月球的背面也有了基本认识，但这些远远还不足够。因为，月球的诞生时间和完整地质图，其实可以揭示我们地球的过去，也会对人类的未来产生重大影响。

月球的形成时间-地月系统中任何一颗星球的起源，都与对方息息相关

不同于太阳系中的众多其他行星拥有多颗卫星，我们的地球就只有月球这一颗天然卫星，并且，地球做自转运动的方向，同样也和月球公转方向高度一致。虽然，月球的直径相当于地球直径的四分之一左右，而它的质量更是连地球质量的八十分之一都不到，但地月系统这样的运行关系，可以肯定已经保持了数十亿年的时间。

地球内部结构分层和月球的诞生始于撞击？

事实上，关于月球的形成也存在多种假说，从分裂说、俘获说到同源说和碰撞说，它们涵盖了人类对月球起源的认知，随着探月深入而逐步发生的变化。但即便这个问题尚未有确切的定论，但作为地月系统另一个组成部分的地球，两颗星球的诞生注定有千丝万缕的关系，而月球的形成时间便是解开这个疑团的关键之一。

从目前的研究来看，关于月球的诞生，更多人更认可撞击假说，简单来说就是月球形成始于地球和其他宇宙物体的撞击。当时的地球也不像现在这般充满生机，看上去就是一个岩浆星球，而与它发生撞击的星体大小则与现在的火星差不多。地球内部开始区分为高温、坚硬实心内核和熔融外核，就是因为这个撞击事件的发生，同时也创造了如今我们看到的地月系统。

大约45亿年以前，混乱的早期太阳系并不像如今这样，系内的各大行星都按照自己的既定轨道正常运行，大小不等的星球之间的碰撞事件更是时有发生。即便是现在看上去表面早已被时间抹平的差不多的地球，当时也是通过星球撞击得到了质量的增加、核心处的热量和密度。

随着更多重元素进入到地球的内部，现在我们通过地震波探测到的“铁镍核”就逐渐形成了。而月球的形成，就始于一颗星球和地球撞击时被抛出外空的部分。之所以这些没有被地球吸收的部分，会在地球的周围聚集成一颗卫星，则很可能是因为地球引力的作用。现在，我相信大家应该明白，为什么说月球的形成时间关乎地球的诞生了吧？

月球的形成时间可能比预期晚1亿年左右

众所周知，科学界普遍认为太阳系的诞生时间在45.67亿年前的样子，地球算得上是最早一批形成的太阳系行星之一。从科学家们最新的碰撞模拟结果来看，月球的诞生时间应该是发生在大约44.25亿年前，研究人员这个数字可能存在的误差范围在2500万年以内。

也就是说，月球的诞生时间会比太阳系晚1.4亿年左右，始于尚未完全形成的地球和另一颗火星差不多大小原行星发生碰撞。因为不管是探月航天器、还是当年载人登月任务待会的月球岩石，其中都没有任何一个样本能反映出月球的年龄，所以目前研究人员采取的都是间接计算法。

不可否认，目前并没有任何直接证据可以表明月球的实际年龄，那么，科学家们是怎么计算出月球年龄的？具体来说，这次的研究其实是通过月球地壳中的硅酸盐矿物质，如何随着时间而发生变化，来印证月球上的岩浆海洋组成因为凝固而发生了怎样的变化。也就是说，这个研究结果将月球岩石从诞生到凝固的过程，与月球的年龄关联了起来。

而这个最新结果与之前科学家们预想年龄出现误差，问题就出在月球上岩浆海洋，之前科学家们预计只需要3500万年左右的时间就能固化成月球地壳，而这次的研究却表明这个过程大约需要2亿年才能完成。虽然比起数十亿年的年龄来说，可能有人会觉得一亿年也不是一个特别庞大的数字，但这关乎到月球的诞生之初经历了怎样的演变，并且，这个结果还跟之前科学家们通过铀衰变成为铅的速率测算出的地球金属核心形成时间一致。

拼凑月球地质图-寻找陨石坑中水冰的位置，关乎未来人类在月球上生存

我们可以从之前的登月照片看出，月球和地球的表面存在很大的差别，而且这还只是我们肉眼就能直接观察到的差别。不同于地球上拥有丰富的生物和地质过程，月球上我们踏足的地方主要都是因为撞击留下的爆炸碎片，而矿物质和氧气却被锁定在了撞击过程中形成的颗粒和矿物质氧化物内部。

刚刚我们已经讲到了很多与月球年龄有关的内容，而月球的地质构造不仅会揭示我们最关心的水冰在哪里，它同样还跟月球的形成有关。大家都知道月球上有很多陨石坑，由于它没有像地球一样丰富的地质活动，所以探测器视角下的月球总是布满了大小不同的坑洼。而一直以来，科学家们都想将月球上陨石坑中冰水的位置锁定。

确定水冰的位置时意外发现金属丰度超预期

之前，研究人员一直怀疑一个宽度21公里的陨石坑中，应该隐藏着丰富的水冰物质，因为探测器NASA LRO显示这个位于月球南极的陨石坑内部结构是假色。但就在用雷达探测月球上这个火山口阴影层中水冰的位置时，却通过接收到的信号意外确认了原来月球上金属的含量，其实比之前大家预想的量级更大。

尤其是那些深度值更大的陨石坑，明显要比浅显陨石坑中的金属丰度更多，也就是说，月球陨石坑中金属的丰度，其实与陨石坑本身的深度成正比。当然，需要说明的是这个规律，仅适用于一些具有特定深度的火山口。但毫无疑问，月球的形成过程，也同样有可能比我们之前预想的更加复杂。

为什么要在月球陨石坑中寻找水冰？

虽然，以我们现在对月球的了解，基本可以确定不管是过去、现在，还是未来，这颗卫星注定与已知生命无缘，而目前人类想要登陆的大热星球也是火星。但是，我们很清楚以目前的科学水平来看：

人类要实现从地球直接登陆火星，在较长的一段时间内都难以实现，而距离更近、我们也曾经抵达过的月球，却可以成为此类探测任务的天然研究目的地，甚至还有可能成为之后登陆火星的中转站。

我们生活在地球上的人常说，水就是生命之源，就连身体绝大部分质量都是由水构成的人类，的确难以和水撇清关系。所以，在月球上找到水冰的具体分布位置，便成了目前月球探索任务中最重要的一项。对化学有基本常识的人都明白：

水不仅是我们人类不可或缺的一种资源，它同时还是氢和氧的重要来源，不管是从元素的角度来说，还是着眼于人类长远的宇宙探索目标，我们都需要尽快对月球的地质构成和分布了解清楚。

可能在此之前，并不是所有人都了解，原来月球的诞生时间竟然与地球的诞生密切相关，而生活在地球上的人类要寻找到下一个适合生命居住的星球，月球就是我们进行相关任务的天然实验基地，甚至还能在之后我们登陆其他星球时起到至关重要的作用。而月球上丰富的矿物质，也同样可能因为科学技术的进步而更多的服务于地球上的人们，那这个真实的月球还是你印象中的简单形象吗？

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