認識月球解說集
1、基本資料 (太陽系衛星No.5)
(1)我們與月的距離：距離地球平均38萬公里，每年以3.8公分速度遠離地球。
(2)直徑約3400公里，是地球的1/4。引力是地球的1/6，所以月球量的體重約是地球的1/6
(3)太陽系衛星大小排名：木衛三、土衛六、【水星】、木衛四、木衛一、月球、木衛二
(4)溫度 -240℃〜120℃。沒有磁場、沒有空氣，但是有水冰(在陽光照不到的隕石坑內)
2、月球起源說
(1)同源說：與地球在46億年前同時形成地球的鐵元素的比例遠高於月球
(2)捕獲說：被地球引力捕獲兩顆星球的岩石的「同位素」比例幾乎相同，彷彿複製
(3)分裂說：由地球旋轉飛出，留下的凹洞就是太平洋太平洋是2億年前形成
(4)撞擊說：45億年前，和火星相似大的原行星—忒伊亞撞擊地球。地球的地殼融化且向
太空噴發。噴發物繞地球轉，形成碎石環，最後聚集成月球。
遠古月球與地球的距離只有2.5萬公里，在天空的視大小將近8度。因為角動量之故，月球大約5小時就能公轉一圈，而地球自轉一圈可能只有4-5小時。當時月球巨大的潮汐力是現今的225倍。月球的存在有助於地球自轉軸穩定維持在21.5°〜24.5°之間，避免出現極端氣候(更劇烈的冰河期)，讓地球的生物得以演化高等智慧生物。
左圖資料來源：NASA
3、月相變化
(1)月出、月落：是以月球中心與地平線接觸的瞬間 (日出、日落是太陽上端與地平線接觸)
(2)月相變化：眉月、上弦、盈凸、滿月、虧凸、下弦、殘月。平均29.5天(朔望月週期)。
※上弦月兔子頭(危難海)、中午東昇，半夜西沉
※下弦月兔子尾(風暴洋)、半夜東昇，中午西沉
(3)日本對於各月齡的名稱：
初二 峨嵋月 彎細似眉
初三 夕 月 黃昏/夕陽時出現在空中
初五 弓張月 外型似張弓
十八 居待月 在家稍待，即可見月出
十九 寢待月 睡前21：00出現的月
(4)台灣緯度在北半球，所以觀察月球必須面向南方天空。算高度角時，一顆拳頭是10度
(5)因為月球自轉和公轉週期相同(27.32地球日，這是因為引力相互拉扯，彼此鎖定之故)，
所以，地球上永遠看到同一面的月球。否則晚上看月球，應該要看到月球自轉！
(6)本身不發光，反射太陽光線。是夜晚最明亮的天體，亮度可達-13等
(7)月球視大小約0.5度(伸臂伸長後，食指寬度約1度)。月球在地平線會因錯覺而感覺更大。
(8)超級月亮：月球公轉軌道為橢圓形，致使地、月距離產生變化(36-40萬公里)，造成月球視大小的不同(29〜33度)，最靠近地球的滿月，
便被稱為超級月亮。
4、恆星月 V.S. 朔望月
(1)恆星月：月球自轉與公轉週期相同，皆為27.3個地球日
(2)朔望月：地球繞太陽公轉，每個月在公轉軌道移動360°÷12月=30°，致使月球公轉要多繞30°，才能使月球到同一位置(同一個月相)，
30°×27.3日÷360≒2.2日→朔望月週期為29.5日
5、月球撞擊史
(1)月球沒有空氣風化、沒有雨水侵蝕、沒有板塊運動，所以能保留了隕石坑
(2)38億年前，雲林縣大的小行星撞擊，將地殼擊穿，岩漿流出，在低處形成月海。
月背岩層較厚，即使被隕石撞擊，仍不容易穿透，少有岩漿流出，致使難以形成月海。
(3)8億年前，約綠島大的小行星撞出哥白尼坑(直徑93km²)
※亞利桑那隕石坑：直徑1.2km，深170M，約5萬年前由直徑50M隕石撞擊形成，且隕石體可能大部分已先在大氣層氣化。
(4)撞擊坑中央有一個中心山，周圍環繞著溝。中心山是由於撞擊後，地下的反射造成的。
6、月面觀測與命名
※平原、月海氣象名 // 高山地球高山 // 坑人名)
※高地(白色)：鈣長岩，較古老，反射率較高，所以較亮。
※月海(暗色)：玄武岩，因反射光線率不同，呈現暗色。
(1)哥白尼坑
①波蘭天文學家，1543年發表日心說。
②約8億年前，一顆綠島大的小行星撞出哥白尼坑(直徑93km²)，因撞擊作用形成的輻射紋路非常
明顯。是年輕的大型隕石坑之一
(2)第谷坑
①Tycho，丹麥貴族，沒有借助望遠鏡的天文觀測家，
1572年觀測/研究過仙后座的第谷超新星(第一位觀測的天文學家)。
1577年的大彗星觀測中提出彗星乃大氣層外天象。
②軼聞：年輕時為了數學公式與某貴族鬥劍，被削去鼻樑，故終身戴著金屬鼻樑(銅製)。
第谷養了一隻溫馴的麋鹿，而那隻鹿據說在晚餐時喝了大量的啤酒，跌下樓梯而死。
1601年受邀參加皇宮宴會，席間大吃大喝的第谷覺得離席不禮貌，憋尿導致膀胱破裂而死。
據說，他在自己的墓誌銘寫著：「他活得像個智者，但死得像個傻瓜。」
第谷死後被驗出身體含汞，據傳是克卜勒為謀第谷的觀測資料，將其毒殺，
但在2010年，第谷誕辰400年時，科學團隊開棺驗屍，證實為訛傳。
③第谷坑：約一億年前形成。直徑85公里，深2.8公里。第谷坑環繞著一圈明亮的射紋系統，
特別在滿月時清晰可見。
(3)克卜勒坑
①德國數學家暨天文學家。第谷的助手。根據地谷觀測資料，提出行星三大運動定律
(行星軌道為橢圓形、單位時間內掃過的面積相等、公轉週期平方與距離三方成正比)
②直徑約30公里，約形成於11億年前，因撞擊作用形成的輻射紋路非常明顯
(4)阿基米德坑：希臘數學家。發現浮力，解決金冠問題。
直徑81公里。30億年以上。
(5)柏拉圖坑：希臘三哲之一。
30多億年前的古老隕石坑，直徑約109公里。後因熔岩填平，故而十分平坦。
(6)亞里斯多德坑：希臘三哲。直徑87公里。形成在32-11億年前之間，屬於古老隕石坑。
(7)亞平寧山脈：月面最大山脈。用義大利同名山脈命名。長600公里，高約5.5公里。
(8)虹灣：卡西尼在其繪製的月面圖註記月亮夫人的著名地貌。
7、潮汐作用
(1)月球引潮力差引發潮汐，加上地球繞著地月間的質心(位在地球內部)轉動所產生的離心力，因此，一日有兩次漲潮
(月球引潮力、離引力質心較遠的離心力)。
(2)大潮：朔望月，地月日位一直線，加大引力作用。上下弦月，月球引力受太陽削弱小潮.
(3)潮汐的週期為12小時25分：月球每天在公轉軌道移動360÷30=12°，地球自轉就要多12°才能使月球到同一位置，1440分×12/360≒48分(50分)。
因此，潮汐週期為12小時25分。
(4)潮汐鎖定：月球受地球引力影響自轉減緩，最終讓月球自轉速與公轉速相同(27.32地球日)
→月球永遠以同一面朝向地球
→因天秤動的關係—月球軌道為橢圓形+月球自轉軸與公轉軸面傾斜，可見59%月面
(5)地、月受彼此引力影響，月球公轉速度變快，因而逐漸以3.8cm/年 速度遠離地球
地球則受月球引力影響，自轉速度逐漸減緩，一天也變得更長→古代月亮比現今大。未來不再有日全食。
8、月光的顏色
(1)月球表面實際顏色多樣，月海是深藍和棕色，高地是淺藍色和黃色。我們之所以看到照片多是灰色，那是因為月球的反射率太低，只有13%左右的緣故。
(2)月球反射陽光，本應當為白光。當大氣透明度佳時，月亮即為銀白色。然而大氣中的微粒過多時會吸收、散射短波段的藍光，剩下紅橙黃綠光較容易
通過，混合後即是黃色的月亮.
(3)白天，月球反射的黃光與大氣層散射的藍光混合在一起，黃色與藍色混合產生白光，所以白天的月球是白色的。
(4)當月球位於地平線附近，它會呈現橙色。這是因為水平視角的大氣層較濃厚，大氣層吸收了藍光並透射了紅光。
(5)眉月期間，地球光反射至月球，讓月球上的陰暗區也會發出淡淡的灰光(又稱地照)。
(6)月全食期間，一部分陽光通過地球大氣層時，短波段的藍光被散射，長波段的紅光折射至月球表面，故而變成紅色的「血月」。
月全食期間，若透明度佳，還有可能看到「月食藍帶」。這是因為陽光穿透地球臭氧層時，有部分藍光未被散射，再折射到月球所形成。
(7)藍月：一個國曆月中出現兩次滿月，第二次的滿月被稱作藍月。但藍月與月亮顏色無關。
黑月：一個國曆月中的第二個新月。這種新月稱為黑的原因是它是（跟任何新月一樣）在天空中看不到的
9、月暈
(1)月暈：月暈是月光受到卷積雲中的冰晶反射與折射後，在月亮周圍形成的光圈。據說月暈中的星星數代表幾天後會下雨。
(2)月華：月暈的光圈往往帶有虹彩，此種七彩光環被稱作月華。
(3)月暈效應：心理學名詞，當一個人在某些領域表現突出，眾人便以為對方在其他領域也一樣完美，此屬於一種刻板印象(與之相反的稱為尖角效應)。
10、月球觀測史
(1)兩河流域文明透過觀測月相變化，發展出陰曆
(2)目前已知最早提出月球是球狀的人是畢達哥拉斯。
(3)1609年伽利略製作了他的首架望遠鏡，並在1609年11月30日將它對準了月球。
11、登月計畫
(1)1969年，阿波羅11號登陸月球(寧靜海)：阿姆斯壯、艾德林、柯林斯三人。
阿姆斯壯名言：這是我的一小步，卻是人類的一大步。
(2)阿波羅13號，NASA故意選13：13發射，結果在起飛後55小時55分，13號因氧氣槽爆炸失敗。利用登月艙內原設計2人2天生活的物資，讓3人撐4天，
幸運返回地球。
(3)月塵：月面覆蓋微細的月塵(所以可留下腳印)。原因是宇宙塵(沙粒大的微隕石)撞擊月面岩石，讓岩石碎裂並受熱所形成的灰塵粒子。
月塵聞起來像火藥味，經由呼吸會沉積在肺部引起問題。此外，難除的細微粉末也會導致機械失靈。
(4)因為沒有空氣和水，所以月球上當年阿姆斯壯所留的腳印還留存很完整！
(5)月球上的科學實驗：
a.回向反射器：登月計畫所放。可精準反射雷射光，計算接受時間，即可精準測距。
b.阿波羅15號太空人在月球上同時丟下羽毛與鐵鎚，證明伽利略自由落體理論正確。
(6)阿波羅計劃總投資為194億美元，折合2005年的1350億美元。
各次登月任務共帶回了381公斤的月球岩石標本
12、月球葬
(1)探勘者號於1998年進行月球任務，目標是了解月球表面的化學成分、月球磁場。
(2)舒梅克(太空人+地質學家) 在NASA的登月計畫中(甚至差點成為太空人)，具有三大意義
a.證明亞利桑那巨坑為隕石坑
b.訓練阿波羅號太空人認岩石
c.遊說NASA推動登月計畫
(3)月球探勘者於1999年7月31日撞上月球結束任務，並將舒梅克部分骨灰裝入容器，隨著探勘者號一同撞擊上月球，成為唯一葬在月球的人。
13、再訪月球
(1)2013年，中國嫦娥3號登月車以及月球車—月兔號成功著陸月球。
2019年，嫦娥4號完成世界首次在月球背面軟著陸。
(2)印度的月球探測器於2018年證實月球南、北極的撞擊坑中有水冰的存在。
(3)1967聯合國監督下擬定《外太空條約》：沒有任何政府可以聲稱擁有月球。
(4)NASA喊出2024年(川普第二任總統卸任前)重返月球的登月計畫【阿提密斯計畫】
a.國際合作建造中繼的太空站—月球門戶、與民間企業Space X合作(星艦)
b.女性登月、探勘月面資源，建立前進火星的基地
14、月亮的神話與傳說
(1)月亮女神阿提密斯：狩獵女神與獵戶座曾是一對戀人。
(2)邵族：勇者鬥惡龍
(3)菲律賓：惡龍與七個月亮
(4)中國：嫦娥奔月、吳剛伐桂