月亮地球會旋轉嗎?月亮是有自轉的,隻不過自轉周期與繞地球的公轉周期相同,因此每天夜晚我們看到的月面幾乎都是一樣的,所以容易讓人産生月球沒有自轉的錯覺,接下來我們就來聊聊關于月亮地球會旋轉嗎?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!
月亮是有自轉的,隻不過自轉周期與繞地球的公轉周期相同,因此每天夜晚我們看到的月面幾乎都是一樣的,所以容易讓人産生月球沒有自轉的錯覺。
我們将月亮目前的運行狀态稱為“潮汐鎖定”,也就是被地球所産生的潮汐力給鎖住了,導緻月球的自轉周期與公轉周期一緻。
那麼什麼是潮汐力呢?簡單來說,考慮到客觀物體體積的存在,質量是分布在體積内的,因此“質點”這一概念嚴格來講是不存在的,而萬有引力定律告訴我們,引力随物體之間的距離成平方反比,也就說物體的正面與背面,由于相距一段距離,因此兩面所受到的引力大小是有區别的。
而物體本身則會受到這個引力差的影響,比方說月球對地球的影響,由于地球表面覆蓋了很大面積的海水,加上海水作為液體,引力差的影響則更為明顯,而這個影響所導緻的結果就是海洋會出現潮汐現象,于是我們幹脆将這個引力差稱為潮汐力。
同樣的,月球對地球有潮汐力,那麼地球對月球也有潮汐力,但由于月球表面并不存在海洋,因此我們不太容易觀測到潮汐力對月球表面的形變作用,但這并不代表沒有,實際上月球的形狀在地球潮汐力的影響下,是傾向于一種類似橄榄球樣式的長橢球形(當然了,這隻是一個比喻,實際上是不可能有橄榄球那麼誇張的)。
潮汐鎖定如何産生?雖然潮汐力将月球形狀拉長了(我們将拉長的那部分稱為潮汐隆起),但這并不能立刻使得月球的自轉周期與公轉周期保持一緻,為此我們還需要考慮這樣一個過程:
當月球自轉周期與公轉周期不一緻時,月球上兩端潮汐隆起的部分,其連線指向并不會時刻面向地球,而這樣就會導緻一個力矩産生,迫使其面向地球,如下圖所示:
很顯然,這樣的過程會直接改變月球的自轉周期,最終在長期的磨合下,月球兩端隆起的連線指向就一直朝向地球了,于是這就導緻了我們在地球上每次都隻能看到月球相同的一面,此時月球的自轉周期與公轉周期也保持了一緻,也就是潮汐鎖定形成了。
地球會月球被潮汐鎖定嗎?聽着有些不可思議,畢竟月球的質量不過地球的1/81,但答案是肯定的,隻要時間足夠長,地球也是會被月球潮汐鎖定了,到時候二者就完成了互鎖。
并且地球被潮汐鎖定的原理,實際上與月球被鎖定是一樣的,就以海洋的潮汐為例,由于地球自轉周期遠大于月球,潮汐隆起的部分會被地球帶着轉動,而月球的潮汐力則是保證潮汐隆起的部分對着月球自己,這樣一來就仿佛月球與地球在進行一場拉力比賽,因此海洋與地殼之間便會摩擦生熱,導緻地球自轉動能降低,也就是地球自轉速度變慢了。
久而久之,地球就會被月球潮汐鎖定,二者完成互鎖,那時地球的自轉周期将與月球的公轉周期保持一緻。
最後再說明一點,地球自轉速度下降,也就意味着地球的自轉角動量下降,考慮到地月系的角動量守恒,因此月球的軌道角動量就會增加,而這樣的結局就是月球軌道擡高,其速率大概是每年遠離地球3.8厘米。
不過地球要被月球潮汐鎖定,還要等個數十億年的時間,因此不必擔憂。
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