月亮为什么会发光?为什么表面有亮有暗?
月亮为什么会发光?
月亮本身不发光,只是反射太阳光。
月亮的亮度随太阳与月亮的角距和地球与月亮的距离而变化,满月时的亮度比上弦和下弦时的亮度大十倍以上。
月球的平均亮度是太阳亮度的1/465000,亮度从1/630000到1/375000不等。满月时的平均亮度为-12.7等。它对地球的平均照度为0.22勒克斯,相当于100瓦电灯在21米距离的照度。
月球表面不是很好的反射体,其平均反照率只有9%,其余91%被月球吸收。粤海的反照率更低,约为7%。月球高地和环形山的反照率是17%,看起来山比月海还要亮。
月球到地球的距离大约是地球到太阳距离的1/400,所以月球和地球到太阳一样大。
由于月球上没有大气,月球物质的热容量和热导率都很低,所以月球表面的昼夜温差很大。在白天,太阳垂直照射的地方,月球表面的温度高达127℃。夜间,其表面温度可降至-183℃。
月球土壤的温度可以通过无线电观测来测量。这一测量表明,月球土壤更深处的温度很少变化,这恰恰是由于月球物质的导热系数低。
为什么月球表面有亮有暗?
月球表面的明暗现象是由其表面的地形造成的。在地球上,肉眼看到的月球暗部其实是月海。月海的地势普遍较低,类似于地球上的盆地。月海比月球平均地平线低1000 ~ 2000米,部分海域的东南部甚至比周边低6000米。月球和海洋的反照率(表示反射太阳光能力的物理量)相对较低,所以看起来较暗。
月球表面月海上方的区域称为月地,一般高出月海地平线2000~3000米。因为反照率高,所以看起来比较亮。在月球正面,月陆的面积和月海的面积大致相等,但在月球背面,月陆的面积比月海的面积大得多。
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在地球引力的长期作用下,月球的质心不在其几何中心,而是在靠近地球的一侧,因此月球相对于地球的引力势能变得最小。在月球绕地球公转的过程中,月球的质心始终朝向地球一侧,就像地球用绳子把月球捆住一样。
太阳系其他卫星也是如此,所以卫星自转周期等于公转周期不是巧合,而是有内在因素的。