據說月球竟然能分毫不差地以同一面對著地球,如此巧合的概率接近為零?是否另有隱情?

新疆王志勇


人類在地球上發展繁衍了數百萬年,但是到今天為止,從來沒有在地球之上看過月球的背面,月球繞地球的公轉和自轉嚴格相等,大約是28天,這也就意味著月球上是長晝夜。親眼看見月球背面的人可能並不多,上個世紀美國的阿波羅計劃,在準備時期例如阿波羅八號的宇航員乘坐飛船繞月飛行,曾看過月球背面。六次載人登月,每次著陸在月球表面之上的有兩名宇航員,停留在月球指令艙有一名宇航員,需要看守軌道器等待月面宇航員返程。



圖:月球三號拍攝,這是月球背面的第一張照片,也讓地球上的人類第一次看到月球背面

月球背面和月球正面之間是有差別的,月球正面是平坦的,撞擊坑相對較少,而月球背面就剩下密密麻麻的撞擊坑了,這與它的朝向有關,一些向地球襲來的天體大多數被木星吸引過去、逃過木星吸引的還有部分就會撞擊在月球背面。

之所以發生這種情況,主要是因為月球被地球潮汐鎖定,在潮汐力作用下月球的自轉速度逐漸變慢,最終和公轉週期嚴格相等。但是這種事是非常普遍的,僅僅在太陽系內就非常常見,並非是巧合也沒有任何隱情。例如四顆氣態巨行星,它們都有一些衛星被潮汐鎖定。還有水星和太陽之間的限制關係,廣義上來講也可以被稱為潮汐鎖定。

這個問題提問者想得到不同的結論,所謂的隱情或者大概率事件,就是想把月球背面的外星人事件遷入其中。但實際上先不說地外文明,月球有一面正對著你,另外一面在地球上從來看不到。這本來就是一個自然科學的現象,並且也並不是月球特有,太陽系內大多數的衛星都被潮汐鎖定。太陽系外其他恆星系統,也會如此。


科學黑洞


你說對了,月球始終以同一面對準地球,這當然不會是一種巧合,這件事確實內有隱情,而隱情就是“潮汐鎖定”。

要弄清楚潮汐鎖定,我們首先需要大致瞭解一下潮汐力是怎麼回事。

想象一下你手中有一個圓形的氣球,你拽著繩子用力甩動,讓它在頭頂上旋轉,它會是不是會被拉長成橢圓形?

這是在繩子的拉力和環繞運動的離心力共同作用下產生的結果。氣球被繩子拉住的一側會受到向內的作用力,而慣性會讓其餘部分產生向外的作用力,這兩個相反的作用力一個向內拉扯,一個向外拉扯,於是便導致氣球的形狀發生了改變。

天體圍繞另一個天體運動也會產生類似的現象。

譬如地球圍繞著太陽公轉,也會同時受到引力和離心力的共同作用。地球既不跌入太陽,也不會飛走,正是由於離心力和引力正好達到了平衡,但這種平衡僅僅侷限於地球的中心。

由於引力會隨距離衰減,地球各部分受到的離心力卻是相同的,這就使得地球面向太陽的一側引力大於離心力;背向太陽的一側引力小於離心力,於是海水就在這兩個方向朝相反方向“隆起”了,其具體的表現就是海水漲潮了,這就叫做潮汐力。

當然,地球潮汐會同時受到太陽和月球的影響,因此會有“大潮期”和“小潮期”之分,但這是另一個話題,就不展開描述了。

我們要討論的重點是潮汐鎖定。

就如海水受潮汐力影響而隆起一樣,月球圍繞地球運行時也會受到潮汐力的影響,雖然月球上沒有海水,但固體在長時間的影響下也同樣會發生形變而隆起,因此月球實際上是橢圓形的。

橢圓形在受到引力拉扯時,會是怎樣的表現呢?

我們不妨用個誇張一些的例子來想象一下:

假如一個氣球本來就是橢圓形的,而繩子系在長的一端,那麼無論它原本是什麼方向,我們只要一拉繩子,它都會立刻朝受力的方向豎直。

同樣的道理,橢圓形的天體在各部分受到的引力強度不同時,長的一段受到的引力是最強的,故此它也會傾向於朝向引力的方向“豎直”,久而久之,橢圓形的月球便一直以“豎直”的姿態朝向地球了。

儘管上圖的例子有些誇張,但這就是月球始終以同一面朝向地球的原因——朝向地球的一面是它較長的一段。

這裡可能有人會產生疑問:

地球和月球相互拉扯對方,受到的引力強度是同等的,並且地球的固體部分也會發生形變,那為什麼地球沒有被月球潮汐鎖定而始終以同一面朝向月球呢?

這是多方面因素造成的,地球的質量比月球大得多是原因之一,但主要是因為時間不夠長,當時間足夠長之後地球也會被月球或太陽潮汐鎖定。

例如冥王星和它的衛星卡戎就同時將對方潮汐鎖定了,它們都以同一面“望向”對方,這與雙方的質量差異不大,導致相互環繞的質心位於冥王星之外有一定關係。

大家可以看看下圖,左側是地球和月球所環繞的質心,右側是冥王星和卡戎環繞的質心,可以明顯看出雙方的差異。

冥王星和卡戎的運動方式,將使得冥王星更容易被“甩”長,越瘦長的形狀自然就越容易被潮汐鎖定。

而地球和月球的運動方式,使得地球的形變並不十分嚴重,被潮汐鎖定的時間就特別長,因此據科學家的計算,即便直到太陽已經衰竭成紅矮星時地球也無法被潮汐鎖定。


科學矩陣


據說月球竟然能分毫不差地以同一面對著地球,如此巧合的概率接近為零?

嫦娥四號在今年1月3日早上成功軟著陸月球背面的艾肯特盤地馮卡門撞擊坑,又將全世界的都科普了一遍,我們再熟悉不過的月球居然隱藏這樣一個陰暗的月球背面。

在這個話題中我們必須要解決幾個問題,都說月求在自轉,那它為什麼總是一面朝著地球,難道真的就轉的剛剛好?而另外一個問題則是,為什麼會轉的剛剛好?

月球與公轉同步的自轉

月球是自轉的,但很多朋友的都不相信,要理解這個問題其實不難,我們畫個圖出來示意下就明白了:

假設月球不自轉,那麼根據上圖,月球在完成圍繞地球一圈的過程中,我們將徹底看到月球的正反面,請注意上圖中白色小點的位置。但事實上我們無法看到月球背面,那麼它只能以另一種方式自轉,即可自轉週期=公轉週期:

上圖是自轉與公轉一致的運動方式,請注意白色小點的位置,它總是朝向地球,因此從這點來看,在圍繞地球一週的同時,月球也剛好公轉一週。這個週期是多久呢?

自轉=公轉=27.32天

所以月球白天和夜間的時間就相當於13.66天,因此嫦娥四號在月面上的日子可不好過,要麼曬太陽將近半個月,然後沒太陽半個月,有太陽的時候熱死,沒太陽的時候凍死,在月面的設備必須有降溫和保溫措施才不至於在月球晝夜交替的惡劣環境中出現故障。

月球為什麼會出現公轉與自轉同步的情況?

其實這種特殊現象有一個專有名詞,叫做潮汐鎖定,指的就是一個天體在環繞另一個天體公轉時,逐漸被另一個天體的潮汐引力鎖定,以一面朝向另一個天體的公轉方式。當然這很拗口,我們來簡單瞭解下天體潮汐鎖定的過程。

天體B在圍繞A公轉,兩者在公轉過程中會發生如下過程:

  1. 首先天體A和B會在相互引潮汐引力的作用下隆起,就像地球上的天文大潮一樣,這和月球圍繞地球公轉是相關的,但這個潮汐隆起會有一個滯後效應。在尚未潮汐鎖定時,隆起會在天體表面移動。而整個天體變成一個帶一點點橢球的天體。
  2. 由於天體B的自轉,這個拖球體的長軸會偏離天體A的方向,此時A的潮汐引力有一種要讓B天體的長軸指向A的趨勢,這個過程叫做隆起拖拽
  3. 在漫長的公轉繞行過程中,這個趨勢會逐漸讓天體的長軸指向A公轉,因為在潮汐引力公轉中,這個“姿勢”公轉最“省力”,根據角動量守恆,B天體的自轉角動量會轉變成B的公轉軌道距離抬升。因此從月球早期到現在的距離越來越遠是有原因的。
  4. 潮汐拖拽的另一個特例是天體A和B的質量相差不大時,會有互相拖拽的過程,也就是說潮汐鎖定的另一個特例是互相潮汐鎖定。
  5. 還有一種比較特殊的情況是偏心率比較大的情況下則可能形成軌道共振的模式,比如水星的自轉與公轉比例是3:2的軌道共振。

在太陽系中軌道潮汐鎖定幾乎就是一種普遍現象,剛我們所說的水星自轉公轉3:2軌道共振,月球潮汐鎖定,火衛一二,木衛一二三四...,土衛一二三...,天衛一二三四...,海衛一和八。

在這裡必須提一下冥王星的衛星卡戎,因為兩者是太陽系最特殊的潮汐鎖定案例:互相潮汐鎖定,雙方永遠都是同一面對著對方,就像兩個戀人面對面。

冥王星與卡戎的相互公轉動圖(新視野號於2014年7月19日到7月24日沿黃道面拍攝),可以很容易看出這個這系統的質心在兩者天體的半徑以外(地月系質心在地球半徑以內)。

其實潮汐鎖定這種情況在系外行星中也屢有發現,比如位於半人馬座的比鄰星的行星可能已經被鎖定,格利澤581c和格利澤581g也可能被母星鎖定。

朝汐鎖定無關與陰謀論

很多朋友都認為月球的直徑高達3470千米,距離地球又超過38.4萬千米,實在是太遙遠了,不能出現所謂的潮汐鎖定,因此就斷定這個月球是被認為放置在地球軌道上的,功能就是為了監視地球,這是在是匪夷所思,如果按照這個邏輯火星有兩個被鎖定的衛星,而木星、土星、天王星以及海王星統統被監視了,一視同仁嗎,太陽系裡唯一沒有被監視的天體是水星和金星,因為它們沒有衛星,而冥王星和卡戎則互相監視?

這實在是一種非常沒有內涵的質疑,相信月球一面朝著地球是來監視人類的話,那麼可能各位是想多了,如果你堅持,那麼很抱歉,我們之間沒有共同話題。


星辰大海路上的種花家


個人頭條曾經寫過,人類生的地球換,因為換過四次太陽:火星太陽潮溼地微生物;水星太陽水生卵昆蛋動恐龍;火日息滅,地球進入冰河期後,第一次大難,一些物種恐龍滅。

第三太陽月亮升起。只有一個面,不差分毫的,對應直射地球當時一塊大陸面,正是地球遠古時代初起到中期,地球北極上空月日,符合華夏古人蓋天學說,這時地球開始雌雄孕出生命。女媧才造古人,一塊大陸同空月太陽旋轉,人首獸身多為求穩,最初古人應該爬行,伏義才借天地存運,完善給出陰陽時八卦。

宇宙銀河,恆系星間,能差重新;日月地位變。月亮進入黃道十二星座管,隔看地球表面出現陰陽,古老人類才能直行走。月亮太陽渾天照下,黃河兩岸人們,逐漸進入農耕時代,不斷對月太陽南北迴歸;日月季觀察;地氣侯耕管農田業;等也完善當的月太陽曆,今還在應用的陰史。

至到月太陽息,它就變一個岩漿球;內部能量對外釋放,表面冷疑後才形成了多坑,被錯認隕石坑。由於月體積變小,成了地球的衛星。五百萬年前,現在太陽昇起,地球才又從古生;中生;再到新生代未起,國外耶和華造出更新人類,故此人們總把人類文明,禁限幾千不到萬年之內,翻覆求證。

現在的太陽,已入四季星空,對應華夏宣夜學說。遠古一陸,蓋天陰陽;渾日迫二,東道西佛;宣夜再分,四大文明;地三造山,七洲四洋;全新時代,困求多元;信息時代,請問咋辦?

日新月移地變,古今存在認識,國內守月文明,際外新日科技。有望地質年代,人類續文正符,政教觀念給真,續正棄誤好進。若能公開發表,僅供時新參考。


李志勇123569


如果我們在每個滿月期間仔細觀察月球,都會看到完全一樣的月面,月球一直以相同的一面在“注視”我們。

上圖為筆者在今年中秋拍攝的滿月

但月球是球體,本身在自轉的同時,還在環繞地球公轉,那麼,為什麼我們所看到的滿月都是一樣的呢?這種巧合非常罕見嗎?月球的另一面是怎樣的呢?

月球確實在自轉和公轉,但兩者的週期卻是“出奇”一致。月球自轉1度的同時,它也會在軌道上環繞地球運動1度,從而使月球能夠以完全相同的一面朝向地球。這種現象在天文學中被稱為潮汐鎖定,它由潮汐力引起。

潮汐鎖定

在數十億年前,早期月球的自轉角速度遠快於公轉角速度。但由於地球引力對月球產生的潮汐作用,月球的赤道兩側被拉變形,產生潮汐隆起。當月球自轉時,潮汐隆起部分會被地球引力往後拉拽,從而讓月球自轉減速。

長此以往,月球的自轉角速度會降到與公轉角速度同步,從而達到潮汐鎖定。在潮汐鎖定前夕,對著地球的月球一側,此後一直對著地球,另一側在地球上則始終無法看到。

月球背面

然而,這種潮汐鎖定也不是分毫不差。由於天平動現象的存在,月球會出現輕微幅度的擺動,這讓我們能夠看到超過一半的月面,達到59%。不過,大部分的月球背面仍然是未知的。

直到人類進入太空時代之後,探測器飛到月球背面,我們才首次目睹到了月球背向地球的那一側。與月球正面相比,月球背面缺乏月海,取而代之的是遍佈隕石坑。由此可見,月球曾經為地球擋住了不少隕石的撞擊。

普遍的潮汐鎖定現象

潮汐鎖定是天體之間長期引力作用的結果,這種巧合並非罕見,在太陽系中其實很普遍。尤其是當行星遠大於衛星時,衛星很容易被潮汐鎖定。

雖然火星本身不大,但它的兩顆衛星都很小,它們都已被潮汐鎖定。對於木星和土星這樣的氣態巨行星,它們都有多顆衛星被潮汐鎖定,例如,木星的四大衛星,土星的最大衛星——土衛六。另外,天文學家還觀測到有些太陽系外的行星被其主恆星潮汐鎖定,因為那些系外行星太過於靠近主恆星。

潮汐鎖定最為極致的例子是冥王星和卡戎(冥衛一)系統,卡戎不但被冥王星潮汐鎖定,而且冥王星也被卡戎潮汐鎖定,它們始終都是以相同的一面朝向彼此。事實上,這種互相潮汐鎖定的情況也將會出現在地月系統中。

地球也將被潮汐鎖定

潮汐作用是相對的,月球的引力也會讓地球的自轉減速。經過數十億年,地球的自轉週期從最初的6小時,已經延長至如今的24小時。再過上百億年的時間,地球的自轉週期將會進一步延長至47天。到了那時,月球的自轉週期和公轉週期也將延長到47天,地球和月球將被互相潮汐鎖定。

在那時的地球上,只有某些地方能夠看到月球。對於同一個地方的觀測者來說,月球將會一直懸掛在空中的某處不會動。觀測者仍能看到月相的變化,只是週期會達到47天。

不過,地球也有可能等不到被月球潮汐鎖定的那一天。因為太陽將在50億年後演化為紅巨星,它的體積經過劇烈膨脹之後,將有可能會吞噬地球和月球。


火星一號


簡單來說,潮汐鎖定才是月球始終正對著地球的根本原因,這不是巧合,而是必然。


1、潮汐鎖定的準備知識

月球繞地球飛行的這種運行姿態,有個專業術語叫潮汐鎖定,即:小天體圍繞大天體運行時,小天體的一面始終朝向大天體。如下圖所示。

<strong>神奇的大自然,為什麼會出現這種神奇的潮汐鎖定呢?知道了其原理,也就不神奇了,不需要複雜的理論,經典力學就可以解釋這一現象。

我們知道,月球雖然名字有球,但是並不是真正的球體。月球平均半徑1737.1km,極半徑1,735.97 km,其扁率0.0012,扁率就代表著球體的橢圓性,值越小越是正圓。雖然,月球扁率很小,但是它不是正圓。這就為月球的潮汐鎖定埋下了基礎。

2、潮汐鎖定原理

為什麼叫潮汐鎖定?月球上並沒有海水。其實,之所以叫潮汐鎖定,是因為如果是流體,這個效果會更加明顯。如下圖,假設黃色的天體繞綠色天體旋轉,同時也在自轉,黃色天體上存在著流體(水),由於流體的流動性,受引力和離心力影響其會變成下圖藍色的樣子。整體外觀上,變成了橢圓。當黃球轉到下一時刻,海水受應力作用流動,但是由於水流動的滯後性,會降低黃球的自轉。

回到月球本身。如下圖,月球本身並不是正圓。其受力有引力和離心力。初始,月球的自轉和公轉並不一致,自轉較快,如圖中黃色箭頭。橢圓的角並未正對著地球,此時,近遠兩處的受力如下,並不在同一直線上。這就形成了一對力偶,讓月球有紅色箭頭的旋轉趨勢。與自轉方向相反,這對力偶就實際上起到了減緩月球自轉的作用,最終把自轉速度將為公轉速度一樣,即月球的一側永遠朝向地球。

這種狀態,也是穩定的狀態。假設一旦偏離了,不管往哪個方向,引力和慣性力就會形成力偶,把月球拉回正位。


3、總結

通過上述介紹,我們知道:

  1. 月球不是正圓,所以才會有可能有潮汐鎖定。

  2. 潮汐鎖定名詞不僅僅是因為有流體才會,而是流體的效果更明顯。

  3. 潮汐鎖定是因為引力與慣性力的影響造成的,鎖定的位置也是一種穩定的狀態。


力學Nerd王小胖


首先,要擺正一個思路,月球總是一面對著地球這個事情本身不是奇怪的事情,也不是概率特別低的事情,更不是超自然力量導致的,相反這種事情是宇宙中非常高頻事件(也就是一個天體一面朝著另一個天體的情況),我們還給這種情況取了一個名字叫做潮汐鎖定

那這到底是如何造成的呢?

潮汐鎖定

潮汐鎖定的原因並不是非常難以理解,我們要想搞清楚,首先要知道地球和月球之間存在萬有引力。

由於月球是距離地球最近的天體,而且它的個頭還不算小。所以,地球上的潮汐是由於月球引力而引發的。

當然,我們也知道,現在有一些地區就在使用潮汐來進行發電,這說明什麼?潮汐是具有能量的,那潮汐的能量到底是從哪裡來的呢?

其實這個潮汐是來自於地球的自轉,也就是地球自轉的動能。那這該如何理解呢?

我們都知道,月球繞著而地球轉上一週是一個月,大概30天不到的樣子。而地球自轉一週只需要一天,不到24小時的樣子。兩者相差了近30倍。也就是說,月球跑得要比地球自轉慢多了,但是它們之間有又是存在引力的。這引力就有的像繩子一樣牽引著彼此,如果有一方比較慢,勢必就會拖累另一方,所以月球是在給地球拖後腿的。

這個後腿拖得可不是一般有技術含量,實際的效果就是給地球減速,利用的工具就是地球上的海水,海水會發生潮汐,每到潮汐發生時,海水就會發生互相摩擦(當然不僅是海水,實際上海水和地球表面也會摩擦),這一摩擦就會生熱,這些熱量最後就會散失掉,而摩擦的過程其實就是在消耗地球自轉動能的過程,地球也就轉得慢了。

在恐龍時期,一天才20個小時左右,10億年前的一天則只有10個小時。所以,我們現在地球的自轉是明顯慢了。

那這和潮汐鎖定有什麼關係麼?

其實初高中物理學課上學過相對性的概念,剛才的一切都是站在地球角度上去看。如果我們在佔月球上看,也可以理解成地球在繞著月球轉。一週也還是一個月。而月球早期的自轉速度也是很快的,要比一個月時間短得多,但地球也在給月球拖後腿,這個拖後腿其實也是在消耗月球自轉的動能。

可能你要說了,明明月球基本上都是岩石,也沒有海水,咋能給月球減速呢?

這裡我們要搞清楚,早期的月球是因為有一顆火星大小的行星在地球軌道附近溜達,然後不小心一頭撞上了地球,拋灑出來的碎片在引力作用下形成的。因此,早期的月球溫度超級高,其中有大量的岩漿,這就類似於海水的作用。

不僅如此,其實岩石也是會相互摩擦或者變形的,這些都會消耗月球的自轉動能量,而且由於地球的引力要遠遠大於月球的引力,因此,地球拖後腿的水平要遠遠高於月球的水平。所以,早期的月球是在快速減速的,後來冷卻下來後,就在慢慢減速。但減速總也有個頭啊,這其實也好理解,這種消耗的根本原因來自於地球繞著月球轉一圈的慢於月球的自轉。(我們這裡以月球為參考系。實際上,地球繞月球一圈和月球繞地球一圈只是參考系不同的,但公轉周的時間是一樣的,都是一個月。)所以,

當地球繞月球轉一圈的時間等於月球自轉一圈的時間時,就不會有減速的作用,而此時就會出現潮汐鎖定,這也是為什麼月球總是一面朝著地球的原因。

實際上引力還會使得月球產生形變,這會影響到我們看到的月球表面大小,讓我們看到月球的表面不僅僅是一面,而是要稍微多一些。

諸多影響因素

不過月球也並不是完全一面對著我們,月球的實際軌道和受力其實很複雜。

舉個例子,因為月球繞行地球並非是完全圓周運動的軌道,實際上是一個橢圓,如果下圖所示,這種軌道的偏心率,就會使得我們多看到一部分的月球。

除了軌道這身的問題,還有月球的自轉軸和地球自轉軸,以及兩個軌道並不在一個平面上都會對我們看到月球產生影響。

除此之外,由於我們在地球不同位置去看月球的視角是不同的,這就好像你歪著頭看一個樣東西和正視這個東西其實看到的是不一樣的,這也會對我們看到月球表面大小產生影響。

以上三點也被稱為:天平動。這使得我們看到的月球的這個面會在一定的範圍內波動,而不是一個固定的情況。總體來說,平均下來,我們大概是可以看到月球表面面積的59%。


鍾銘聊科學


沒有什麼巧合和隱情,是地球與月球相互作用的結果,屬於純粹的物理學現象。從地球上永遠看不見月球另一面的原因是月球自轉一週的時間與繞地球自轉一週的時間完全相同,大約是27.32天。因此,同一個月球半球總是面向地球,月球的暗面實際上並不是暗的,它像地球上的大多數地方一樣有晝夜循環,這種奇特的現象可以用引力和摩擦力產生的潮汐鎖定效應來解釋。

總的來說,月球剛形成時,它的轉速和軌道與現在大不相同。隨著時間的推移,地球的引力逐漸減緩了月球的自轉速度,直到軌道週期和轉速穩定下來,使得月球的一側始終面向地球。

月球可以通過它的引力場吸引地球,從而導致地球上的潮汐,同樣地球對月球也有同樣的影響,由於地球質量是月球的81.28倍,所以地月引力對月球的影響要大得多。當月球試圖沿一條直線運動時,地球引力會把它拉向地球,由於地球重力場對月球近地一側的影響比遠地一側更強,於是地球和月球相互產生潮汐隆起,在離重力最近的一邊和離慣性最遠的一邊都會有凸起。


所以,如果月球自轉和繞地球週轉不同步,兩個凸起上的引力將變得不均勻,產生一個轉矩,使月球的同一面旋轉朝向地球。隨著時間的推移,導致月球的旋轉速度減慢,直到它與地球潮汐鎖定,即自轉和週轉同步,只有一面面對地球,鎖相是地球-月球系統中最穩定的狀態。

地球上實際上能看到59%的月球表面,而不是50%。這種差異是由於月球繞地球的軌道不是完全的圓形,而是橢圓。當月球與地球的距離增加或減少時,其角速度發生變化,而其轉速保持不變。結果是,我們可以看到月球表面59%.


在某些行星系統中,比如矮行星冥王星和它的衛星卡戎(也叫冥衛一),兩顆行星都被彼此潮汐鎖在一起,看起來更像一個雙星系統。


科學閏土


大家都知道:月球的公轉週期與自轉週期完全相同。都是27.32166日。億萬年來週期完全同步,這就造成了地球上的人憑肉眼只能看到月球的正面,看不到月球的反面。

月球圍繞地球作公轉,月球在公轉的同時也作自轉。這就如同:若拿著指南針圍繞固定的磁鐵的N極作公轉,指南針的S極始終朝向固定的N極,指南針公轉一圈,指南針本身也自轉一圈。如果指南針停止公轉,S極還是朝向N極,指南針的自轉就會停止,可以認為指南針的自轉是被動的。

月亮與地球的關係與指南針與磁鐵的關係可以認為完全相同,月亮朝向地球的一面就相當於指南針的S極,地球就相當於磁鐵的N極,月亮的公轉若停止,可以認為月亮的自轉也會停止,月亮的自轉可以認為是被動的!(用指南針和磁鐵建立的模型,其原理雖然與“潮汐鎖定”不同,但都達到了同樣的效果)

如果認定月球的自轉是被動的,那麼月球的公轉週期與自轉週期完全同步的原因就清楚了,如果月球的公轉週期發生變化,月球的自轉週期也必然發生同步變化。地球人用肉眼永遠看不到月球背面的原因也同樣可以解釋清楚了。


冒士模


當然,月球能分毫不差地同一面對著地球,絕對不是巧合,而是必然。簡單解釋就是因為“潮汐鎖定”,地球對月球的潮汐力在漫長時間之後,會鎖定月球,讓其一面永遠對著地球。

什麼是潮汐力?地球自轉產生離心力,同時還受到月球的引力作用,兩種力量疊加在一起就會產生潮汐力。由於離心力在地球各處都一樣,而引力會有所不同,對著月球的一面引力更強大於離心力,背對著月球的一面引力較弱小於離心力,所以就會出現海水在兩個方向上隆起的情況,表現出來的就是潮汐力。

雖然月球上沒有液態水,但仍舊會受到地球這種潮汐力的影響,只不過沒有海水錶現的那麼明顯罷了,不過只要時間夠長,這種潮汐力的影響就會凸顯出來。那麼潮汐力為何會鎖定月球呢?

簡單說,由於潮汐力的作用,月球其實是一個橢圓形的(同理,地球也是橢圓形的),而月球變形後偏長的兩端更傾向於朝向地球引力方向,這樣更加穩定,這就出現了“潮汐鎖定現象”。這種情況在我們生活中經常看到,比如你用繩子拴住一個橢圓形的東西(假設繩子可以滑動沒有固定在某個點),最終就會出現繩子拴住橢圓形東西的位置就位於橢圓比較長的兩端。

那麼月球同樣對地球有潮汐力,為何地球沒有被鎖定呢?有兩個原因:地球質量比月球大很多,月球並不是真的圍繞地球旋轉,而是圍繞月球地球的質量中心旋轉,只不過這個中心非常靠近地球中心。還有一點就是時間不夠長,主要是因為第二個原因。理論上只要時間足夠長,總有一天地球也會被潮汐鎖定。但科學家計算得知,即使等到太陽死亡之後地球也不會被月球潮汐鎖定。

所以,科學上對月球的一面永遠對著地球早有解釋,不會有任何隱情,當然更不會有網絡上所說的與外星人有關的陰謀論,認為在月球背面有外星人存在!


分享到:


相關文章: