一张票包场,在这漫漫疫情的时节里,狠狠地消费了一把。

整场电影看下来的感觉就是:月球陨落=终结者+2012+绝世天劫。

电影中一个很有意思的设定是月球是空心的,那实际月球是空心的吗?

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其实,在很长一段时间里,月球空心说是一个很正经的假说。特别是在人类登月之前。

月球密度过低

最主要的理由是在登月之前,通过天文学观测,和利用万有引力定律进行计算,很容易就能得知月球的体积和质量。 然后这样计算出月球的平均密度只有:3.35g/cm³,这个密度和我们地球的平均密度比起来实在是太低了(地球的平均密度是5.51g/cm³)

而从天文观测来看, 月球显然不是气态的,而是和地球相似的岩石构造。 这难免让人怀疑,月球是不是有可能是空心的。因为从外部观测,只能得到月球的总质量,总体积,和平均密度,根本无法知道质量分布。所以月球空心的假说并不离谱。

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月震实验

支持月球空心说的第二个支撑来源于月震实验。美国的阿波罗计划,把5台地震仪安置到月球表面,每次有陨石撞击月球,都会引起月震,每次月震都能持续数小时的时间,这样的撞击如果发生在地球上,只能持续几分钟。月震衰减如此缓慢,说明月球结构和地球结构存在差异,月球空心理论则认为月球内部存在很多空洞,整个月球就像一个大笨钟一样,能产生持续的回声。

以上两个观点确实也有一些道理,但还是存在很明显缺陷的,月球空心理论只是其中一个解释。

月球密度过低疑问

地壳平均密度只有2.7g/cm^3,地球平均密度却有5.51g/cm³,原因是地球内核的主要成分,是高温高压的铁和镍,地核平均密度高达10.7g/cm³。

月球质量只有地球质量的1/81,月球中心压力也比地球小很多,所以月球中心密度,并没有地心密度那么高,那么月球平均密度为3.35g/cm³是很合理的。地球上的绝大部分岩石的密度,也就在3g/cm³左右,比如大理石密度2.6,花岗岩密度2.8,石英密度2.5等等。这样一看,月球密度过低的疑问似乎有答案了。

再来看看月震实验

震实验释疑

月球半径1739公里,地球半径6371公里,地球内部的地幔和地核,是高温高压的可塑性固态,声波在其中衰减速度非常快;而月球没有大气层,整个月球暴露在零下-270摄氏度的太空中,内部温度要低很多。

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物体处于低温时,刚性会增加,声波在其中衰减也会慢很多;而且月球上缺水,加上岩石的破裂性质,也会影响声波的衰减率。

通过测量月球的面积转动惯量来监测月球的质量分布,也不支持月球空心说:假设月球是一个完美的均匀的实心球体,理论计算的面积转动惯量为0.4, 而假设月球是一个空心球壳,理论计算的转动惯量为0.6,而实际测量,月球的面积转动惯量大概在0.393左右, 可以看出来,月球的质量分布是十分接近于一个实心球体的。

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电影就是电影啊,图个乐,特别是罗兰·艾默里奇的电影,特效是真棒。