同樣是衛星,為什麼火衛一未來會撞向火星,而月球卻在遠離地球?

月球遠離地球這件事大家相比十分清楚，而且也知道了其中的原因。可問題是你有沒有想過，同樣為衛星在圍繞自己的行星公轉，為什麼有些衛星未來會被自己母行星的引力捕獲，或者撕碎呢？

離我們最近的鄰居火星，它有兩顆衛星，其中火衛一根據估計，在未來5000萬年以後就會進入火星大氣層，與火星發生碰撞。

它被火星引力撕碎的可能性很少，畢竟火星的質量並不是很大，產生的潮汐引力差應該不會把火衛一撕碎形成火星環。

但為何月球在遠離地球，而火衛一在靠近火星呢？下面就說下這個問題

人類其實關於月球距離測量的歷史非常久遠，在公元前3世紀一位著名的古希臘學者阿里斯塔克斯寫過這樣一本著作《論直徑與距離》。

其中就首次測量的月球的距離，方法其實非常簡單、精妙。你看，發生日食的時候，我們能夠看到月球在太陽的前面經過，有時會遮住全部的太陽盤面，有時會遮住一半，有時會留下一個金色的圓環。

根據日食古人就做出了這樣一個正確的假定，太陽與地球的距離要比月球與地球的距離要大得多，而且我們可以遙遠的太陽光看作是一組平行線。

那麼當發生月偏食的時候，根據地球投在月球上的影子我們就能知道，月球本身的直徑與地球影子的大小比例。

由於月球離地球非常近，因此古人也假定地球影子的直徑和地球本身也相差不多，然後根據地球的直徑（公元前3世紀埃拉託色尼已經算出）我們就能算出月球的直徑。

然後再測量月球在天空中的角大小（0.5°），根據簡單的三角函數我們就能算出月球的距離。當時阿里斯塔克斯得到的結果是397600千米。

現在看來這個數字還是比較準確的，它落在了現代測量數據363104千米和406696千米之間。

古人的智慧還是相當的牛，不過我們現在測量月球的距離不用這個麻煩，而且精度非常高。因為阿波羅11號任務的時候，在月球上安置了雷射反射陣列。

現在只要在地球上發射一束雷射，然後等待它被返回，來回所花費的時間乘以光速，我們就能算出月球的距離。

並且通過這樣精確的測量方法，我們還發現了月球在以每年3.8釐米的距離遠離地球。

其中的原因是因為潮汐引力的影響，因為地球自轉的速度要遠遠快於月球公轉的速度，而且月球的引力很容易會讓流動性很強的海水發生凸起。

月球在公轉軌道上總是會滯後於海水凸起的部分，所以地球的快速自轉就會拉著月球進行公轉，也一部分自轉的角動量傳遞給了月球的公轉速度。

月球公轉的越快，那麼它的軌道就會慢慢地遠離地球。

另一方面，如果潮汐落在月球後面，也就是說如果月球公轉比地球自轉快的話，那麼月球的公轉速度就會變慢，從而軌道就會下降得更低。

火衛一正是這種情況，它距離火星表面非常近，只有6000千米，因此它本身的公轉速度非常快，而火星自轉一圈和地球基本上差不多，因此火星的一天時長也和地球差不多。

但火衛一每一條就會繞著火星轉三圈，而且我們在火星上可以看到火衛一總是在火星的西邊升起，經歷四個多小時就會從東邊落下。

因此就像上文說的，火衛一總是超前於火星的潮汐力，那麼這個力就會導致它減速，而不是像月球一樣加速。

最終的結果就是火衛一在不斷地靠近火星，而月球在遠離地球。

不過由於火星表面沒有海洋，這個潮汐力還是比較小的，如果把火衛一放到地球軌道上，估計它很快會與地球撞擊，根本等不了5000萬年。

而且由於火衛一的體積、質量也非常小，只是一個長長27公裡、寬22公裡、高18公裡的外表形似土豆的天體，所以它對火星的自轉速度影響也是微乎其微。

月球則不同，它是一個已經達到了流體靜力學平衡的球形天體，質量是地球的1/6，對地球的影響還是相當大的。

當月球在45億年前形成時，它離地球的距離非常近，估計只有現在的1/15，這時的地球一天只有大約6小時，轉得非常快。

當時滿月的亮度大約是現在的200倍，而在發生日食的時候，所造成的黑影幾乎相當於澳大利亞的面積。

現在我們生活在一個非常特別的時代，天空中月亮大小與太陽的大小完全匹配。

而且由於月球繞地球的軌道是橢圓的，所以月球有時小一點，有時大一點。因此我們生活在唯一能同時看到日環食和日全食的星球上。

不過在數千萬年後，隨著月球距離我們越來越遠，我們將只能看到日環食了。