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内容导航：1、一张图看懂月球形成：月球是如何形成的，后期是如何演化的，对我们人类有什么影响呢2、一张图看懂月球形成，月球正反对比相差巨大1、一张图看懂月球形成：月球是如何形成的，后期是如何演化的，对我们人类有什么影响呢
月球是地球的卫星，按照大碰撞假说，月球形成于一次大碰撞事件，抛射出的高能量物质留在绕地轨道上，最后吸积形成月球。月球核幔在早期迅速发生分离，并出现全球性的岩浆熔融，形成了岩浆圈层(岩浆洋)。岩浆洋的结晶分异和固化导致了月壳的形成。而在月球后期的演化历史中，撞击作用是最重要的地质作用，形成了多尺度、多期次的撞击盆地和撞击坑，而大型撞击盆地多形成于月球演化的早期。
图1，月球表面坑坑洼洼
一、月球概述
月球是地球的卫星，围绕着地球旋转。在类地行星中，月球是研究多环盆地的最佳对象。一方面是由于其相对原始，许多早期特征得以保留。另一方面是月球的探测数据和样品远比其他行星更丰富。其中，影像数据可以清晰地识别与盆地沉积和结构有关的形貌特征。
图2，月球
遥感数据解译获得的矿物学、地球化学、地球物理数据，可以用来推断盆地溅射物的区域化学组成和岩石特征，并提供撞击过程温压条件的线索。
图3，月球表面
月球研究到今天，已经获得了海量的数据，并且，更多更精确的数据还在不断积累之中。如何归纳总结获得的数据，并在这些数据基础上获得月球形成、演化过程的信息，是一个值得深入研究的科学问题。
图4，宇航员在外太空
二、月球的演化
对于月球演化历史而言，形成月球的大碰撞事件、月球岩浆洋演化以及挖掘月球表面形成月海盆地的大型撞击事件是最重要的三大地质事件。
图5，陨石撞击
首先，月球很可能形成于大碰撞事件，这是月球演化的起点和基础。关于月球的形成有同源学、分裂说、捕获说以及大碰撞等各种假说，其中大碰撞假说被广泛接受。
图6，陨石
根据这一假说，月球的初始物质组成在这一事件中产生了很大变化，包括高温的硅酸盐熔体和气体可能发生强烈的蒸发作用，造成水和挥发性组分的大量丢失，相当一部分物质来自原始地球，以及大部分金属加入地球等。
图7，小行星
同时，大碰撞的能量使月球形成一个相当深的全球性的岩浆洋，,而后者的分异结晶在很大程度上决定了月球的内部结构和月面二元结构。
三、月球的岩石和矿物
根据月球起源的大撞击假说，撞击形成的月球核幔在早期迅速发生核幔分离，并出现全球性的岩浆熔融，形成了约400km 甚至更深的岩浆洋。而 Apollo时代根据返回样品的特点提出斜长岩月壳由岩浆分异，并漂浮在月球表面形成的观点。这些观点进而完善成现在流行的“月球岩浆洋假说”。
图8，宇航员采集样品
岩浆洋的结晶分异和固化导致了月幔的形成。岩浆洋演化的经典模型认为，最早结晶的是橄榄石和辉石，因重力作用而堆积在月幔的下部，由纯橄岩和方辉橄榄岩组成。
图9，玄武岩
当岩浆洋结晶程度到80%左右的时候，也就是岩浆洋的组成变化达到斜长石的固相线时，斜长石开始结晶，由于其密度小，在岩浆分异过程中长石上浮，在月球表面形成一个40~45km 厚的斜长岩月壳。
图10，斜长岩
当岩浆洋结晶程度到约95%的时候，钛铁矿开始晶出。随着岩浆洋的不断固化，月壳与月幔发生持续分异，残留岩浆中的不相容元素含量逐渐升高，最终在月幔与月壳之间形成富集钾(K)、稀土元素(REE)、磷(P)的克里普岩(KREEP)。
图11，钛铁矿
由于钛铁矿的密度大于硅酸盐矿物，因此在岩浆洋分异晚期，在月幔上部形成的堆晶层具有重力不稳定性，通过物质对流翻转沉到月幔下部，与先前堆积的硅酸盐发生混合，从而形成不均一的月幔。
图12，硅酸钠
四、月球对人类的影响
在地球上，通过对地质构造的研究，可以掌握不同尺度构造运动的发生、发展和终止过程，了解这一过程对地球形貌、矿产资源、环境和生命演化等产生的影响。
图13，月球
在以月球研究为代表的行星地质学研究中，尽管研究方式和手段有很大的区别，但通过对行星表面地质构造现象的研究，同样有助于我们了解行星的结构、形成和演化以及与地球的关系。特别是，月球的演化在30亿年前已基本终结，较好地保留了月球形成最初8亿年的历史，而这一段演化历史在地球上的记录已经被抹杀殆尽。
图14，太阳系
而另一方面也正是因为月球保留了早期地质演化的记录，所以月球也就同时保留了太阳系撞击事件发生发展的整部历史。因此，月球地质构造格架及其演化历史的研究可以为太阳系演化的两种动力学过程进行示范，即月球的撞击事件可以反映外动力地质作用的过程。
图15，陨石撞击
而月球岩浆洋演化与月壳形成以及后期岩浆和火山作用的过程可以反映内动力地质作用的过程。这些重要的地质过程，不仅是形成月球的主要过程，也是太阳系其他类地行星形成的过程，对月球和行星后期演化起到重要的制约作用。
图16，岩浆作用
综上所述：月球的起源和演化，是一个跨学科、跨领域的重大科学问题。解决这个问题需要众多学科采用先进手段协同完成，任何一个单独学科或研究人员不可能拥有全部的知识和技能，从而能够独立胜任和完成。
2、一张图看懂月球形成，月球正反对比相差巨大
你现在所看到的影像并不是地球，而是来自38万公里以外最真实的影像，也是人类第一次在外星大陆之上开车的真实画面。
宇航员在月球开车
阿波罗计划留下的影像这个画面其实是来自NASA阿波罗探测任务中所拍摄的真实画面，阿波罗的宇航员们开着从地球带上月球的月球探测车在月球上“飞驰而过”，而另一位宇航员则在一侧记录下了这一历史时刻。通过阿波罗计划，人类开始真正的对这颗距离我们38万公里外的星球开始了探索，然而当人类真正的拍下来自月球“各地”的影像之后才发现月球和我们所想象的完全不一样。
真实拍摄的月球影像下面请你仔细看这张来自探测器所真实拍摄的影像，图中展示的是距离我们38万公里外月球的真实画面，然而当我们细看这张图片时，我们会发现这两种同属于月球的影像居然有着如此巨大的不同。左边的那张除了白色区域以外，还有着大量的暗色区域，而右边的那张上面几乎全是“白色区域”，在这种白色区域之上还有着大量的“圆环”，那么这两张图片究竟代表着什么，为什么月球的这两张图片会有着这样巨大的差距呢？
月球被地球“锁”住月球看地球
潮汐锁定
月球距离我们38万公里，也是距离我们最近的一颗天体，由于月球距离我们“太近”，同时月球和地球的质量相差较大，这就使得月球会被地球单方面的潮汐锁定，也就是月球永远以同一面面向我们的地球。这种单方面的潮汐锁定会呈现出两种结果：第一在我们地球上的任何一个地方我们所看到的月球都是同一个样子，而不会出现任何的不同；第二在月球上能够看到地球的地方，地球虽然在转动，然而地球永远地处于月球的上空不会发生任何位置改变，因此人类习惯的将月球面向地球的一面叫做月面，而背向地球的一面叫做月背。
月球正面和反面月球正面和背面
回到我们刚刚所看到的图像，我们会发现，左边的那幅图像就是我们在地球上所看到的月面画面，而右边的那幅就是我们永远无法在地球上所看到的月背画面。要知道月球之上并不存在生命以及海洋，为何月球正面和月球背面相差如此之大呢？
月球正面的特征月球正面
月球上的山脉
首先我们先来看看月球月面，在月球的正面大多由两种颜色组成，一种是较亮的白色区域以及另一种较暗的灰色区域，其中白色区域主要由山脉和高地所组成，它的主要成分是是由高地斜长岩组成的，这使得它能够反射更多来自太阳的光，因此我们在地球上所看到的这些山地区域也就更亮。而暗色的区域大多都是“月海”，月海其实并不是真正意义上的海，而是广阔的月球平原，由于在古代人类科技并不发达，部分人错误地认为月球上的暗色区域是巨大的海洋，因此才将其称之为月海。虽然人类如今已经知道这些所谓的月海并没有水的存在，然而月海的名字却被一直沿用至今。
月球背面的特征月球背面
然后我们再来看看月背，在以前，人类没有探测器到达过月背上空拍摄月背影像时，人类一直在怀疑在月背后面生活着外星人，它们在另一边有着庞大的月球城市。然而在上世纪人类开启了探月之后，我们才发现月背和月面一样，也是一片荒无人烟的寒冷之地。
月球最大的陨石坑月球上的陨石坑
艾托肯盆地
然而月背和月面地形却有着很大的不同，月球背面的地形大多都崎岖不平，在月背之上布满了非常之多大大小小的陨石坑，其中最为著名的就是位于南极的艾托肯盆地，艾托肯盆地直径大约为2500公里，深度达13公里，也是月球公认的最大、最古老和最深的陨石坑盆地。
月球上的山脉和平原除了陨石坑以外，月背之上还有众多的山脉，如著名的贝利环形山、牛顿环形山等，当然在月背也有着月海的存在，然而相对于月面，月背的月海就要小得多。通过目前月球轨道器所探测的月球月海分布图，科学家们发现在全月球一共有着22个月海的存在，其中大部分在月面，在月背仅有3个，月面月海占据了月面约31.2%的面积，而月背月海只占据了月背2.5%的面积。
月球月海月海
月海
在众多的月海之中，面积最大的月海被称之为风暴洋，风暴洋的南北径约为2500千米，面积约400万平方千米，大量的月海玄武岩充斥在风暴洋中，年龄可达32亿到40亿年左右。除了风暴洋以外，还有一些月海如雨海、静海、澄海、丰富海、危海、云海等，其中静海也是阿波罗11号也就是人类第一次实现载人登月的地点。
造成差异的原因那么究竟是什么造成了月球月背和月面有着如此巨大的差异呢？目前最为主流的说法是因为潮汐锁定的缘故，在我们宇宙中大部分大质量的天体都有着较为稳定的轨道，然而还有一部分在宇宙中乃至恒星系中“横冲直撞”的小行星以及陨石，当这些小天体靠近某些大天体时便会被这些大天体的引力所捕获，并撞向大天体之上最终形成著名的陨石坑。而由于月球的正面面向我们的地球，这就使得它好像处于我们地球的保护之中，不用“直面于”宇宙，而月背因为没有地球的保护，使得它完全暴露在宇宙之中，这才使得月背之上有着比月面更多的陨石坑。虽然这种说法解释了月球月背有着如此之多陨石坑的原因，然而并没有解释出月面有着广阔月海的原因。
月面平原的起源之一陨石坑
通过最新的探测数据表明，月球月壳靠近地球一侧平均厚度仅为50千米，远离地球一侧平均厚度却达到了75千米，科学家猜测造成而这种差异的原因是因为在月球形成之初以及长期以来地球对月球进行的引力影响，这或许就是月面有着如此之多平原的原因。
未来的探索月球
时至今日，月球还有着很多的秘密，虽然人类已经对月球进行了大量的探测和勘测，然而月球对于人类来说仍然充满着很多的谜团和奇迹，我们对于月球的探索才刚刚开始！
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