解讀地球的潮汐引力鎖定,月球的一面為何總朝向地球?

2021-01-15 宇宙探索

1,為什麼地球海水會有潮汐現象,分為大潮和小潮!為什麼月球總一面朝向地球?直接抓重點言簡意賅的描述!

圖1

圖1中可以清楚的看到

那麼這樣潮汐現象對地球有什麼影響呢?

由於地球自轉的同時海底回和海水產生摩擦,造成動能損耗這樣就是導致地球自轉速度降低,地球自轉變慢的速度還是非常緩慢的,每個世紀大約才會把一天時間延長千分之1.8秒,也就是說地球即便過去2億年,地球上每天的時間才延長一小時,所以也不必擔憂!

2,月球為什麼總會一面朝向地球呢?

圖2

圖二可以看到,月球圍繞地球一圈的同時它自己剛好也自轉了一圈,月球的公轉周期和自轉周期是一樣的都是27.32天。所以它總是一面朝向我們!

為什麼月球的自轉公轉周期是一樣呢,這就要說到一種現象叫潮汐鎖定!

同樣的潮汐現象也會發生在月球,月球雖然沒有海水,但巖石也一樣收引力影響,地球的引力對月球造成潮汐力使得月球的引力平衡受到扭曲,形狀在朝向地球的軸線方向上變得細長;相反的,在垂直地球的維度上略有減少。這種扭曲現象被稱為潮汐隆起。

圖3

圖三中黑色部分代表地球,綠色的橢球體代表月球(方便理解,誇張的畫法),當月球繞地公轉的時候,如果它自轉快就會收到地球給它的一個力F(圖中紅色部分),由於隆起偏離了地球-月球軸指向的方向,地球的引力將拉住這些質量而對月球施加了扭矩。在面對地球的隆起扭矩的作用在使月球的自轉符合軌道周期,但在"背面"的隆起是遠離地球的,因此起了相反的作用(維持自轉的周期)。不過,朝向地球這一側的隆起比背面的隆起更靠近地球大約相當於月球的直徑,所以會經歷較強的引力和扭矩。來自這兩個隆起扭矩的淨效應,是永遠朝向月球的自轉周期與軌道周期同步,也就是結果終將是潮汐鎖定。


這就是地球對自己的小弟月球長期的馴化過程,同時月球也在試圖鎖定地球,但由於它的質量太小能力不夠馴服它的大哥地球,估計等到太陽變成紅巨星吞沒地球的時候地球都不會被月球鎖定。

其實太陽系的霸主太陽,對地球的潮汐力也在試圖鎖定地球,首先就是太陽一直再把地球的自轉軸拉正,這種力也導致了地球在繞太陽公轉的軌道上,地軸指向的不穩定地軸也在擺動,但由於小弟月球的繞地公轉,使地球就像走鋼絲的人拿著一個平衡杆一樣,能穩定的在繞日軌道上運行,所以太陽像鎖定地球還是很困難的,這多虧了我們的地球的小弟,月球!

那有沒有相互鎖定的天體呢,答案是有的,冥王星和它的大衛星卡戎就是極端的例子!

圖4

圖四就是冥王星和大衛星卡戎,在面對面手拉手旋轉!像情侶一樣!這是因為作為矮行星冥王星夠小,最為衛星的卡戎夠大!


相關焦點

  • 因為潮汐鎖定,月球只有一面朝向地球,若地球被太陽鎖定會怎樣?
    原因就在於月球自轉與公轉的方向和速度都相同,月球圍繞地球公轉一周的時間也就是月球自轉一周的時間,所以月球永遠都只有一面朝向地球,這一面就是月球正面,而另一面,大約有41%左右的區域永遠背對地球,在地球上無法直接觀測到,那就是月球背面。
  • 月球總以一面朝向地球,為啥地球不以一面朝向太陽?原因是這樣的
    所謂的潮汐鎖定,就是某個天體在圍繞主星運行的時候,只能以一面向著主星,就像我們用手甩起一根繩子繫著的一個小球一樣,小球由於被繩子繫著,所以只能一面朝向我們手的方向,宇宙間的天體有一筆是最強大的引力,也會發生這種現象,這就是潮汐鎖定。這個是有其特定的原因和條件的,衛星之所以容易被潮汐鎖定,最主要的原因就是距離。
  • 月球的一面永遠朝向地球,月球真的不能自轉嗎?
    月球目前是地球唯一的天然衛星,在45億年前形成,雖然月球伴隨著地球經過了漫長的時間,但月球卻只向地球展示唯一的一面。與地球和太陽的關係不同,由於地球自轉速度和公轉速度不同,地球可以360°接受太陽光的照射,從而讓全球環境處於一個平衡狀態,而月球始終只有一面向著地球,這是因為月球不能自轉?
  • 地球海水潮汐的產生和月球總是一面朝著地球?潮汐鎖定
    1,為什麼地球海水會有潮汐現象,分為大潮和小潮!為什麼月球總一面朝向地球?直接抓重點言簡意賅的描述!那麼這樣潮汐現象對地球有什麼影響呢?由於地球自轉的同時海底回和海水產生摩擦,造成動能損耗這樣就是導致地球自轉速度降低,地球自轉變慢的速度還是非常緩慢的,每個世紀大約才會把一天時間延長千分之1.8秒,也就是說地球即便過去2億年,地球上每天的時間才延長一小時,所以也不必擔憂!2,月球為什麼總會一面朝向地球呢?
  • 科學菌:月球的一面永遠朝向地球,月球真的不能自轉嗎?
    月球目前是地球唯一的天然衛星,在45億年前形成,雖然月球伴隨著地球經過了漫長的時間,但月球卻只向地球展示唯一的一面。 與地球和太陽的關係不同,由於地球自轉速度和公轉速度不同,地球可以360°接受太陽光的照射,從而讓全球環境處於一個平衡狀態,而月球始終只有一面向著地球,這是因為月球不能自轉?
  • 為什麼月球總是一面朝向地球,一圖看懂潮汐鎖定!
    自古以來,由於月球自轉和公轉周期相同,導致月球只有一個「正面」朝向地球。地球上的人們從來沒有看到過月球背面。NASA的深空天氣探測衛星在150萬千米外日地拉格朗日點「定點」觀察而來的月球掠過地球,可以明顯看到月球只有一面對著地球(圖源:NASA)不管是初一還是十五,不管是看到一丁點月球還是看到全部的月球(不同的月相)
  • 地球唯一的天然衛星「月球」,為什麼永遠同一面朝向地球?
    月球是地球唯一的一顆天然衛星,距離地球大約38萬千米,月球也是太陽系的第五大衛星,個頭僅次於木衛三、土衛六、木衛四和木衛一,直徑約為3476千米。我們在地球上看月球,有陰晴圓缺的月相變化,但是我們發現每一次滿月時看到的月球都是一樣的樣子,這是為什麼呢?
  • 月球永遠只有一面朝向地球
    地球親密的夥伴——月球月球,是地球唯一的衛星,是地球在太空中親密的小夥伴,因為有了月球,茫茫宇宙中地球才不會那麼孤獨。相反,我們的月球是地球與另一顆行星相撞而產生的大量碎片雲形成的。地球和月球雖然相距384400千米,但是卻對雙方施加著強大的引力,在兩個星球上都產生了潮汐引力。自轉和公轉潮汐引力對月球這個不規則球體的牽引作用,使得月球自轉變慢,公轉軌道逐漸向外偏移。月球在公轉的時候同步自轉,也就是說月球在繞地球旋轉的同時,也繞自己的軸轉動。
  • 月球始終一面朝向地球的真相
    我們都知道月球總是保持一面對著地球那它的背面就讓我們感覺很神秘仿佛它有著很多秘密一樣,而關於月球背面的猜測也是眾說紛紜,神秘外星人神秘基地啊,什麼外星人監測地球前哨站啊等等,那月球背面究竟有著什麼樣的秘密呢,小編下面就給各位介紹一下。
  • 月球為何分毫不差地同一面對著地球,這是無限巧合還是另有隱情?
    其實在地球上就能看到59%的月球面積,跟大家想像中只能看到一半是不是有些不一樣?其實原因就是地球比月球大很多,因為地球直徑高達1.27萬千米,月球直徑只有3400千米,因此就像大人看小孩,一覽無遺,但月球永遠都一面朝著地球,還是無法看全!
  • 月球為何分毫不差地同一面對著地球,這是無限巧合還是另有隱情?
    其實在地球上就能看到59%的月球面積,跟大家想像中只能看到一半是不是有些不一樣?其實原因就是地球比月球大很多,因為地球直徑高達1.27萬千米,月球直徑只有3400千米,因此就像大人看小孩,一覽無遺,但月球永遠都一面朝著地球,還是無法看全!月球繞著地球轉,它真的在轉嗎?
  • 月球總是一面朝向地球,月球背面是不是永遠黑暗?看了日食便知曉
    既然是月球是一個星球,那麼它除了我們看到的這一面外應該還有另一面的。那為什麼我們在地球上只能夠看到月球的一面呢?難道月球不轉動嗎? 原來月球被地球潮汐鎖定了。被地球潮汐鎖定後的月球它的自轉周期和圍繞地球公轉的周期是相同的,都是27.32天。月球好像是被地球拿繩子拴起來甩著轉一樣。
  • 月球總是一面朝向地球,月球背面是不是永遠黑暗?答案藏在日食中
    那為什麼我們在地球上只能夠看到月球的一面呢?難道月球不轉動嗎?原來月球被地球潮汐鎖定了。被地球潮汐鎖定後的月球它的自轉周期和圍繞地球公轉的周期是相同的,都是27.32天。月球好像是被地球拿繩子拴起來甩著轉一樣。這就造成了月球始終是一面朝向地球。
  • 潮汐鎖定讓人類只能看到月球的一面,月球為啥不能像地球一樣自轉
    文/科學新視界,百家號首發,轉載請註明來源於百家號月球是地球的衛星,可自古以來我們都沒能看到月球的背面,當然,嫦娥4號登陸月背為我們帶來了清晰的月背照片。但是為什麼月球總以一面示人?是什麼原因讓月球不能轉動呢?潮汐鎖定又究竟是什麼呢?
  • 塑造宇宙的力量(1)月球朝向地球的一面為何是不變的?
    伴隨著人類歷史,夜空中恆久不變的,是曾經的每個人都凝望過的月亮,目睹它明麗照人的一面。數百萬年以前,月球的自轉速度還很快。但自從它誕生之日起,我們的地球伴侶就一直受地球引力的作用。潮汐現象,地球也使巨大的波浪周期性地掠過月球表面。
  • 月球被地球「潮汐鎖定」,那地球為什麼沒有被太陽「潮汐鎖定」?
    我們大家都知道在地球上,任何地方和時刻,我們只能看到月球的正面(月球一直朝向地球的一面),而不能看到月球的背面,這是由於月球繞地球公轉的周期和月球自身自轉的周期相同而導致的現象,在天文學當中把這種由於重力梯度使天體永遠以同一面對著另一個天體的現象稱為「潮汐鎖定」。
  • 潮汐鎖定,地球是怎樣給月球剎車的
    這樣在地球上的人就看不到月球的另外一面。普遍的觀點是,月球是被地球潮汐鎖定的,所以月球始終以一個面朝向地球。真是這樣嗎?假設月球開始圍繞地球公轉時,也是有自轉的,只是地球對它的潮汐鎖定就像剎車一樣,漸漸就把月球的自轉速度降下來了,最後停在了面朝地球的位置。
  • 為什麼月球永遠只有一面朝向地球?在它的背面又隱藏有什麼秘密?
    大家好,月亮一直都是一個常見的天體,自古就有許許多多讚美月亮的古詩,「明月出天山,蒼茫雲海間」《關山月》【唐】李白,直到今天出現了許多關於月球陰謀論的說法,大家有沒有想過一個與你們理解的不一樣的月亮?為什麼月球永遠只有一面面向著地球,另一面永遠隱藏在黑暗背後?今天小編就帶大家一起來探討一下?
  • 月球已被地球潮汐鎖定,若地球也被太陽潮汐鎖定,會有哪些變化?
    以地球為例,地球自轉一周的時間約為24小時,也就是我們所說的一天,而地球圍繞太陽公轉一周約為365天,也就是我們所說的一年,地球的自轉是一種自主行為。但月亮就不同了,由於月球已經被地球潮汐鎖定,所以月球的自轉並不是自主行為,而是受地球引力控制的。正因如此,月球自轉一周的時間與其繞行地球公轉一周的時間是相等的。簡言之,月球上的一天和一年都等同於地球上的一個月。
  • 月球是空心的?為什麼只有一面朝向地球?月球是偽裝的外星飛船嗎
    直到近代,人們才明白月球不過是繞地球公轉的一顆衛星。上世紀60年代末,人類首次登上月球,才真正意義上踏上這片夢寐以求的土壤。此後,人類對月球的認識才有了更深的了解。人類踏上月球之後,登月飛船助推器掉落到月球上了,太空人此前就在月球表面搭建了一個探測器。當助推器撞擊到月球後,探測器居然收到了持續的震動波。這讓科學家們很疑惑,這也導致了月球空心說的提出。