在太阳系的八大行星当中,地球是唯一一颗拥有生命的星球,地球之所以能够诞生生命,是因为地球满足了生命诞生的基本条件,地球距离太阳距离适中,使得表面平均温度保持在14摄氏度左右,既不会因为过冷导致物质冻结,也不会因为过热使得生物分子无法稳定存在,水是生命之源,地球拥有大量的液态水,水是良好的溶剂,能运输营养物质和代谢废物,参与很多生物化学反应,还为早期生命提供了稳定的生存环境,而且地球表面和地壳中富含碳、氢、氧、氮、磷、硫等多种元素,这些元素是构成生物大分子如蛋白质、核酸、糖类等,为生命的诞生和发展提供了物质基础。
人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断研究和探索世界的奥秘,目前人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,当人类走出地球以后,人类对浩瀚的宇宙产生了好奇,人类想要解开宇宙中更多的奥秘,同时寻找外星生命的存在,但是由于人类科技的限制,目前人类探索最多的还是太阳系内,月球是人类第一颗探索的星球,20世纪50年代末至70年代,苏联和美国发射了一系列无人月球探测器。苏联的“月球1号”首次从月球旁飞过,“月球9号”实现了月球软着陆。美国的“徘徊者号”系列、“勘测者号”系列等探测器也对月球进行了详细探测,为后续载人登月奠定了基础。
1969年7月20日,阿波罗11号任务首次将两名宇航员送上月球表面,创造了人类历史,阿姆斯特朗的名言:这是个人的一小步,却是人类的一大步,更是传遍了全球,阿姆斯特朗在月球上的每一步,都显得那么沉重而坚定,他采集月球岩石样本,进行科学实验,还在月球表面留下了自己的脚印和一面美国国旗,那一刻,他不仅仅是美国的英雄,更是全人类的骄傲,阿波罗系列任务中,六次成功登月之旅将人类的足迹永远携刻在了月球之上,12位英勇的先驱者成为了这一伟大时刻的见证者和参与者,在众多星光璀璨的名字中,尼尔.阿姆斯特朗以其独特的身份——首位踏上月球的地球人,成为了万众瞩目的焦点。
到了21世纪以来,很多国家都开展了月球探测的活动,中国发射了“嫦娥”系列探测器,实现了月球环绕、着陆和采样返回,印度的“月球1号”发现了月球表面存在水的证据,美国也计划重启载人登月计划,欧洲航天局等也有相应的月球探测规划。随着人类对月球的进一步探索,人类逐渐揭开了月球神秘的面纱,也为未来的月球开发和利用奠定了基础,不过也有很多学者认为,月球的出现可能并不是偶然的,作为地球唯一的卫星,月球的存在真的合理吗?要知道在太阳系的其它行星的卫星中,月球是最特殊的一颗卫星。比如说火星有2颗卫星,木星有95颗卫星,土星有146颗卫星,天王星有27颗卫星,海王星有14颗卫星。
而地球就只有一颗卫星,月球作为地球上唯一的天然卫星,和其它行星的卫星相比,在形成机制、物理特性、轨道运动、地质活动及文化意义上均存在显著的差异。月球的地球的质量比高达1:81,远超其它行星-卫星系统(木星与木卫三质量比大约是1:12700),这种异常比例使得地月系统更接近“双行星”模型,其直径3476公里在太阳系卫星中排名第五,但如果相对主行星大小衡量,月球是比例最大的卫星,关于月球的形成到现在都是一个谜,在19世纪的时候,科学家们提出了分裂说,认为快速自转的原始地球将部分物质抛向太空形成月球,但计算显示地球要达到如此高速自转需要难以想象的角动量。
后来到了20世纪初的时候,科学界兴起了捕获说,主张月球是地球引力捕获的流浪天体,却无法解释地月系统高度一致的氧同位素特征。1960年代"同源说"认为地球与月球同时形成于原始星云,但无法说明月球为何缺乏铁核。目前科学界比较认可的说法是大碰撞假说,1975年,美国天文学家哈特曼提出"大碰撞说",认为45亿年前一颗火星大小的天体(被命名为忒伊亚)以5万公里/小时的速度斜撞原始地球。这次撞击释放的能量相当于10亿亿吨TNT炸药,瞬间汽化了忒伊亚和地球外层物质。计算机模拟显示,当碰撞角度为45度时,抛射物质恰好能进入稳定轨道。
忒伊亚的铁核沉入地球核心,解释了月球贫铁的特征。撞击导致地球自转周期缩短至5小时,而地月系统的角动量恰好等于此次碰撞传递的总动量。2019年,东京工业大学通过4K分辨率模拟再现了撞击后物质分布的完整过程。虽然说大碰撞理论比较切合实际,但是依然存在一些科学家无法解释的奥秘,比如说为什么地球和忒伊亚的同位素如此相似?除了这个问题之外,科学家经过研究发现,月球的地质活动在数十亿年前就已经停止了,内部能量逐渐耗尽,火山活动和板块运动不再活跃,其表面主要由古老的高地、月海以及大量的撞击坑组成。月球是由早期大规模火山喷发流出的玄武岩岩浆形成的广阔平原。
而其它卫星的地质特征则丰富多样,比如说,木卫一拥有太阳系中最活跃的火山,其表面不断被火山喷发物质所覆盖和改变,土卫二的南极地区有活跃的冰下海洋,通过间歇泉将内部的物质喷射到太空中,木卫三是太阳系中最大的卫星,拥有自己的磁场和可能存在地下海洋。其地质活动可能和内部的热液循环有关,目前科学家正在积极的研究月球火山活动停止的原因,对此科学家认为,月球形成初期,内部有大量的放射性元素,这些元素衰变产生热量,使得月球内部呈现熔融状态,为火山活动提供了动力。但是由于月球体积小,表面积相对较大,热量散失快,随着时间推移,内部放射性元素逐渐衰变殆尽。
产生的热量不足以维持大规模的岩浆活动,导致火山活动逐渐停止,除了这些因素之外,月球的轨道和其它卫星的轨道也存在差别,月球绕地球运行的轨道接近圆形,轨道平面与地球赤道平面的夹角较小,且相对稳定。这使得月球在地球上的观测位置和相位变化具有一定的规律性。而其他卫星的轨道则呈现出多样化的特点。一些卫星的轨道离心率较大,如火星的卫星火卫一,其轨道非常扁长;还有一些卫星的轨道倾角很大,或者存在复杂的轨道共振现象,例如木卫一、木卫二和木卫三之间存在着1:2:4的轨道共振关系,这种共振现象影响着它们的轨道稳定性和地质活动。
从综合因素来看,月球在与木星的比例关系、形成机制、地质特征、大气层以及轨道特征等方面都和其它行星的卫星存在明显区别,这些独特之处使得月球成为太阳系中一颗极具研究价值的卫星,月球对于地球来说至关重要。月球是地球物理系统的稳定器,月球引力制造的潮汐作用,是地球最显著的"月球印记"。每天两次的潮汐涨落不仅塑造了海岸线形态,更通过海水与海底的摩擦,以每年1.8毫秒的速度减缓地球自转。正是这种持续46亿年的"刹车效应",将地球原始5小时的自转周期延长至24小时,为生命演化创造了适宜的时间尺度。除了这个作用之外,更大的作用是稳定地球的自转轴。
地球23.5度倾斜角能够保持数百万年稳定,都是因为月球的存在,月球的存在还引发了潮汐作用,在生命的起源过程中,发挥了关键性作用,斯坦福大学2017年实验证明,脂质体在模拟潮汐环境中自组织效率提升300%。潮汐池还充当了"化学反应釜",促进RNA等生物大分子的形成。月球能够反射太阳光,在夜晚为地球提供一定程度的照明,在满月的时候,月球的亮度较高,能够使得地面被照亮,方便生命在夜间活动,而且月球上面存在丰富的资源,月球极区永久阴影坑储存着数亿吨水冰,这些资源可分解为液氧液氢,成为深空探索的"宇宙加油站"。中国嫦娥五号在吕姆克山发现的氦-3浓度高达0.01克/吨,这种核聚变燃料在地球上仅存0.5吨。根据麻省理工学院测算,100吨氦-3就能满足全球全年能源需求。
如果未来人类能够在月球上面建立自己的家园,那么人类就能够大规模的进行能源的开采,这对人类未来的科技发展有一定的作用,虽然现在人类对月球的探索越来越多,但是想要彻底解开月球的奥秘,目前人类还需要继续努力才行,月球的起源可能和太阳系的起源有一定的联系,如果人类能够解开月球起源的奥秘,或许能够解开太阳系起源的奥秘,站在宇宙的尺度上来看,地球和月球是罕见的双星奇迹,月球以恰到好处的距离和质量,为地球生命搭建起完美的演化舞台,在人类文化中,月球引发了无数的神话、传说、诗歌和艺术作品等。所以月球作为地球的卫星是独一无二的。
小编认为,人类是地球上最有智慧的生命,从人类诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,虽然现在人类还没有办法解开太阳系更多的奥秘,但是人类一直都在不断的努力和发展自己的科技,未来随着人类科技的强大,人类一定能够解开更多的奥秘,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,能够在宇宙中长久的发展下去,对此,大家有什么想说的吗?