星期一, 10 5月 2021 03:56

创造主给人类的礼物——为地球量身定做的月球

中秋佳节你赏月了吗?只要夜晚天气晴朗,我们都可以看见月球,但并不是每个人都了解月球,那么月球有哪些不同寻常的地方?为什么说它是为地球量身定做的呢?

 

月球的体积

在考察月球的大小之前,不妨把太阳系的其它卫星与其母星作一个对比。

木卫三与木星
木卫三与木星

这是木卫三(盖尼米德),如果按绝对大小来看,它是太阳系中最大的卫星。但如果把它放在它的母星——木星旁边,那么木卫三的直径只有木星的1/27。

土卫六与土星
土卫六与土星

这是土卫六——泰坦,是太阳系中体积第二大的卫星。假如把它放在其母星——土星的旁边,泰坦的个头会显得小很多,它的直径只有土星的1/24。

火星的卫星就更小了,好像火卫一,其直径只有火星的1/290。

火卫一
身材特别玲珑的火卫一

总的来说,整个太阳系有194颗卫星,除了月球之外,这些卫星的大小没有超过母星的1/20,也就是没有超过母星的5%。

太阳系卫星一览图
太阳系卫星一览图

但月球非常特别,它的大小却超过了地球的1/4,达到了27%。

月球似乎是地球的一颗伴星
月球似乎是地球的一颗伴星

月球与地球的占比要比太阳系其它卫星跟其母星的占比要大很多,从这个角度看,月球不像是一颗卫星,更像是地球的一颗伴星。月球这样的体积大小对日全食的发生具有重要作用,下文我们会用具体数据进行讨论。

 

恰到好处的地月距离

不仅月球大小很特别,而且地月距离(地球与月球的距离)也恰到好处。

天文学在描述天体距离时,有一个范围叫做“洛希极限”,大意是说,两个天体之间的距离若小于这个范围,其中一个天体就会在另一个天体的引力作用下被拉散碎裂,变成另一个天体的环。

靠得太近,就会土崩瓦解
靠得太近,就会土崩瓦解

如果大于这个范围,双方的引力就不足以维持关系,以地月关系为例,月球就会在太阳的作用下,逐渐离地球远去。

月球平均距离地球刚好是384,000公里,这个距离有什么特别呢?

月球刚好位于其洛希极限与希尔球之间
月球刚好位于其洛希极限与希尔球之间

 

两个400倍促成了日食奇观

地球离太阳1.5亿公里,月球离地球384,000公里,日地距离恰好是地月距离的400倍!

太阳、地球和月球三者的空间位置恰到好处
太阳、地球和月球三者的空间位置恰到好处

上文我们说到,月球的大小很特别,不仅它的直径超过地球直径的四分之一,而且其直径恰好是太阳直径的400分之一(月球直径3500公里,太阳直径140万公里),也就是说,太阳恰好比月球大400倍。

太阳的直径恰好比月球大400倍
太阳的直径恰好比月球大400倍

如果把这两个因素叠加起来,就会发生一个很奇妙的天文现象——从地球上看,月球和太阳的大小是一样的。这是日全食发生的必备条件。日全食发生的时候,月球刚好能把太阳覆盖。

两个400倍是日全食发生的必备条件
两个400倍是日全食发生的必备条件

日食的时候,月球可以刚好把太阳遮住。可以让生活在地球上的人类看到日全食,还有让科学家在日食时研究太阳外层的物理现象。

日食动画演示
日食动画演示

我们知道,由于太阳灿烂的光辉,使它周围的天空变得非常明亮,以至于掩没了其它所有的天体。在这种背景下,对太阳自身以及它周围的空间进行观测和分析,显然都是非常困难的。日全食发生时则使人们有机会比较容易地进行这类工作。比如,日全食时,平时难得一见的太阳色球层和日冕层直接展现在了我们面前,给天文学家提供了绝佳的研究它们的机会。

日食,太阳的外层大气
太阳最亮的部分被月球盖住,人类就可以观察太阳的外层大气

通过对它们的研究,可以获得许多有关太阳的宝贵资料了解太阳大气的组成、温度、结构以及太阳的活动等情况。

话说,检验爱因斯坦广义相对论的实验,就是在日全食情况下完成的。

正是月球、地球和太阳三者的大小和彼此距离都被设计得恰到好处,才能让地球上的人类看到日全食。太阳系中有190多颗卫星,但除月球外,其它的卫星都不能在其母星上发生这样的天文奇观!

 

近乎圆形的月球轨道

月球轨道
近乎圆形的月球轨道

月球环绕地球的轨道几乎是圆形的。但是太阳系中很多天体的轨道都是椭圆的,比如著名的哈雷卫星。

偏心率特别高的扁长轨道
偏心率特别高的扁长轨道

我们知道,每天潮水的涨落跟月球的引力有很大关系。正是月球近乎圆形的轨道保证了有恰到好处的潮汐,不至于太微弱,也不会太凶猛和剧烈。

温和的涨潮落潮充满诗情画意
温和的涨潮落潮充满诗情画意

假如月球的轨道变成哈雷彗星那样扁长呢?

扁长轨道
如果月球是运行在这样扁长轨道就大事不妙

刚才我们说过,潮汐主要是月球引力造成的。如果月球的轨道是扁长的,那么月球在远离地球时,由于引力太弱,无法涨潮。但是,当月球快速接近地球的时候,海水会受到急速增大的月球引力,在短时间内海水被剧烈牵引,引发巨大的海啸,冲毁沿岸的城市。

海啸
如果月球每靠近一次地球就引发这样的大海啸,苏东坡应该马上把他《水调歌头》的首句改为:“明月不要有……”

正是月球轨道被设计成几乎圆形,让潮汐每天都能发生,而又不会太剧烈和凶猛,保证了沿岸人们的生命安全,也滋润近海的生态圈!

 

身披盔甲的月球

月球的陨石坑都非常浅。

月球陨石坑
月球陨石坑

比如,月球著名的加加林陨石坑(Gagarin Crater),它的直径将近265公里,而深度却只有4.8公里。

加加林陨石坑
加加林陨石坑

如果这个陨石坑出现在地球上,深度将达到1200公里,给人感觉仿佛月球上有一个很坚硬的外壳在保护月球。

上个世纪90时代,NASA发射了一个月球探测器,经过考察,月球上钛的含量非常丰富,而钛在地球上是稀有金属。月球上铁的含量也非常丰富。

月球上钛元素分布图
月球上钛元素非常丰富

月球表面铁元素分布图
月球表面铁元素的丰度也很高

月球表面几乎被铁和钛覆盖。换句话说,月球在某种程度上就是一个金属球。

阿波罗登月计划共带回来380公斤的岩石样本,在对这些样本进行分析后,人们发现月球表面居然有纯铁和纯钛。像这样的纯金属的物质在自然条件下是不存在,都是通过提炼得到的。所以这些金属一定不是在自然条件下形成。

月球纯铁矿物
不可能在自然条件下形成的月球纯铁矿物

从遍布月球表面陨石坑,人们才知道月球通过自身引力,把许多本来冲向地球的小天体(陨石)拉住,并坠落撞击到自己身上。笔者相信这是创造主设计月球的其中一个目的,祂把月球表面造得特别坚硬(富含铁和钛元素)。用通俗的话说,就是为了让月球更能抗揍,更好地保护地球。

 

总结

月球真的是一颗非常特别的卫星,它的种种特征几乎都是为了地球和人类的好处而专门设置的。进化论者始终无法使用自然发生的假说(此假说认为没有上帝创造,一切都是自然产生的),来解释月球是如何“自然地”形成的(详见《今夜月明人尽望,不知明月自何方》一文)。因此月球明显是被造物主所精心设计和创造的。在每个月光皎洁的夜晚,我们抬头眺望夜空时,都应该感谢悬挂在空中的月球,更要赞美这颗卫星的创造者——全能慈爱的上帝。正如经文所言: 

“于是 神造了两个大光,大的管昼,小的管夜。又造众星。就把这些光摆列在天空,普照在地上。” ——创世记1:16-17

 

【扩展阅读】

● 你不一定认识《流浪地球》里面的那颗太阳!

● 10分钟看穿宇宙大爆炸学说

● 今夜月明人尽望,不知明月自何方

● 孤独大脑的宇宙

● 我们的邻居是何等美好

● 宇宙的故事

● 世俗科学家批驳大爆炸理论

 


参考资料与图片出处

1. 插图、动图、封面:网络图片。

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