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!