为什么月球始终一面朝着地球?

如题所述

我们注意到,月球始终一面对着地球,在地球上的我们是看不到月球背面的,这种现象叫做“潮汐锁定”,在天文学上很常见。

月亮形状

月球围绕地球转,月球本身也有自转,当月球公转周期和自转周期相等时(27.5天),地球上就只能看到月球的一面了。

实际上,因为月球存在天平动,使得我们能看到59%的月面,而非50%;甚至在地球上的不同位置,看到的月亮也是存在微小区别的。

潮汐锁定现象

万有引力描述,两个质点的引力和距离平方成反比,对于天文学上的多体问题,绝大部分天体是不能看作质点的;比如地球直径有1.27万公里,月球直径3476公里,地月距离是38万公里。

这就会导致,地球对月球的引力并不是均匀的,这种引力差就叫做“潮汐力”;通俗地说,你站在地面上时,脚距离地心更近,所以脚受到的重力加速度,会比头受到的重力加速度大。

物理原理

这种差异对小物体来说可以忽略,但是对月球这样的大物体就不能忽略了;反过来,月球对地球的吸引力也是一样的,在靠近月球一侧,会导致海水被隆起,产生潮起潮落现象。

同样月球靠近地球一侧,单位质量物质受到的地球引力更大一些,这将导致在月球内部出现不均匀的应力,应力使得月球内部出现内摩擦力,就像踩刹车一样让月球自转速度减慢。

相互锁定

由于月球是固体,应力的描述不直观,我们反过来看地球,地球自转速度是月球公转速度的27.5倍,被月球引力吸起的海水,会和地球固体部分产生内摩擦,从而造成地球自转减速,原理和月球自转减速是一样的。

只有当月球被地球潮汐锁定后,月球内部应力导致的内摩擦力才会消失;这也说明了,只要时间足够长,地球也会被月球潮汐锁定,但是这个时间长达100多亿年,我们是等不到那一天了。

潮汐锁定实例

在我们太阳系中,还有其他被潮汐锁定的卫星,也有相互潮汐锁定的天体,比如:

(1)火星的两颗卫星火卫一和火卫二,都被火星潮汐锁定;

(2)冥王星和它的卫星卡戎,就是相互潮汐锁定的;

(3)被木星潮汐锁定的卫星,有多达八颗;

(4)被土星潮汐锁定的卫星,有高达20多颗。

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第1个回答  2019-12-26
月球首先是一个球体,由于万有引力,它受地球的引力吸引,一直绕着地球转,所以当它绕着地球转的时候,一定会有一个曲面是朝着地球的
第2个回答  2019-12-24
这是天文学上说的潮汐锁定,所以月球始终以免朝着地球。
第3个回答  2019-12-26
因为它们都是在进行着运动的,而且它们运行的方向始终都是保持一样,所以在任何情况下,它始终有一面朝着地球。
第4个回答  2019-12-24
我个人觉得因为地球是圆的所以不管怎么照射,肯定只有一面照不到的。
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