地球海水潮汐的產生和月球總是一面朝著地球?潮汐鎖定

2021-01-07 李論科學

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

當月球運行到地球和太陽的中間時,稱為朔,由於太陽和月球引力對海水的引力,形成太陽潮和太陰潮,這時為大潮!當月球運行到地球的上側時,由於太陰潮和太陽潮的相互抵消,這是就是上旋小潮!望潮和下旋小潮同理!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。

圖三

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!

圖四

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

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  • 月球總是一面對著地球,是因為害羞嗎?不,是因為潮汐鎖定
    小時候,每當到了夏天,我和村上的鄰居們都會跑到自己的院子裡或者平房頂上避暑過夜。俗話說,十五的月亮十六圓,當夜幕降臨時,我們抬頭仰望星空時,一輪又大又圓又亮的月兒高掛在空中。這樣的時刻有文學天賦的孩子們會不禁讀出「明月幾時有」這樣的千古名句,也有聰明愛觀察的孩子會發現月亮似乎每一個夜晚都只是把一面朝著我們。
  • 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」。
  • 月亮為什麼總是一面朝著地球?潮汐是如何形成的?
    月球在圍繞地球公轉時,也在自轉。在恆星參考系下,月球公轉時間是27.32天,自轉周期同樣也是27.32天,於是就造成了月球總是一面朝著地球。在農曆初一(朔)和農曆十五(望)的時候,太陽、地球、月球在一條直線上,此時太陽潮和太陰潮的漲潮相互疊加,就會形成大潮。但如果太陽-地球、地球-月球連線相互垂直,就會造成太陽潮和太陰潮相互抵消,形成小潮。
  • 為什麼月球總是一面朝向地球,一圖看懂潮汐鎖定!
    也許在地月系統形成的一開始月球的自轉周期不一定是和公轉周期相同的,但是經過長年累月的「潮汐鎖定」,月球的自轉周期就變得和公轉周期相同了。在我們的宇宙中,「潮汐鎖定」無時不刻不在進行著,就像地球也不斷的被太陽潮汐鎖定,自轉周期不斷變慢。有的小夥伴可能會擔心,那麼地球自轉周期會不會也變成365天呢,這樣,地球上的一天就是現在的一年,一半始終黑天,一半始終白天,那不是很慘嗎?其實不用擔心,地球自轉速度減慢非常小,大約是每個世紀自轉周期增加1/1000秒。這對於人類的影響還是非常小的。
  • 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
    我們的月球今天小編就和大家科普下潮汐鎖定的小知識。在嫦娥四號探測器成功登陸月背以前,我們從未如此直接近距離觀測過月背。坑坑窪窪的月背那為什麼月球始終只有一面對著地球呢?這是因為潮汐鎖定。月球並非一直如此的,在很久很久以前,至少是人類誕生以前,月球也是會轉動的。那現在為何不轉了呢?我們知道月球繞著地球轉是因為受到了地球的引力,而根據萬有引力定律,引力的大小與距離的平方成反比,那麼月球離地球近的一面受到的引力就比遠的一面受到的引力大。而月球的內部比較鬆軟,都是一些砂石,在地球引力的作用下,月球內部的砂石整體朝靠近地球的方向偏移。
  • 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。
  • 月球為什麼總是一面朝著地球呢?月球會自轉嗎?
    月球之所以總是一面朝著地球,其實是因為潮汐鎖定。潮汐這個詞我們都不陌生,一般都是指月球對海洋的潮汐變化,其實不僅月球對地球有潮汐力,地球同樣也會引起月球的潮汐變化。潮汐變化咱們拿比較熟悉的海洋潮汐變化為例。
  • 如果月球沒有被潮汐鎖定地球引力對月球造成的潮汐隆起是會移動的
    ,萬有引力是一個和距離的平方成反比的力,月球作為一個球體,那麼月球這個球體靠近地球的那一部分受到的地球引力比較大,而離地球比較遠的那一部分受到地球的引力比較小,因此對月球造成了一個引力梯度,近端受到的引力大,遠端受到的引力小,這就會造成月球在朝著地球的方向上被吸引出來一個鼓包,對應著的遠端也會有一個被甩出去鼓包,這個叫做——潮汐隆起。
  • 潮汐鎖定,地球是怎樣給月球剎車的
    ,總是一個面朝地球。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。
  • 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。
  • 為什麼地球上看不到月球的背面?地球會被月球潮汐鎖定嗎?
    當你每天凝望月亮的時候,你是否知道在地球上只能看到月球正面。也就是說我們只能看到月球的一面,而另一面在地球上是永遠看不到。那麼是否這意味著月球沒有自轉?當然不是。月球也是有自轉的,不過月球公轉周期和自轉周期相等,這就導致了月球圍繞地球公轉的時候總是以一面對著地球,所以在地球上就永遠只能看到地球的一面。那麼為什麼地球的自轉周期會和公轉周期同步呢?
  • 月球為什麼永遠一面朝著地球?
    這是因為潮汐鎖定:當一個天體繞行另一個天體公轉時,會產生潮汐摩擦,讓自轉減慢,到了最後會以同一面持續面對另一天體的狀態,稱之為潮汐鎖定。   當地球圍繞太陽運動和月球圍繞地球運動的過程中,萬有引力和慣性離心力並不是完全平衡的,於是會出現引潮力。
  • 解讀地球的潮汐引力鎖定,月球的一面為何總朝向地球?
    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!
  • 月球為何會被潮汐鎖定?地球因這個力的作用也轉動得也越來越慢
    那麼,從太陽的角度來看,地球和月球朝著太陽的一面始終在變化,只不過月球背向和正向太陽的交替時間,要比地球長很多,這種地域的交替,從太陽看來,無論是地球,還是月球,都很清晰地呈現出自轉的狀態。其實在月球形成之初,地球和月球的自轉角速度和現在截然不同,都要比現在快得多,遠遠大於目前月球圍繞地球的公轉角速度。由於月球和地球相互間的萬有引力作用,產生了二者轉動的潮汐效應,從而在一定程度上阻止了二者的自轉,使它們的自轉速度慢慢放緩。這個潮汐力,說白了就是起到「拉扯」作用的力。
  • 為什麼月球始終一面朝著地球?若時間足夠長,地球也會面朝月球!
    我們注意到,月球始終一面對著地球,在地球上的我們是看不到月球背面的,這種現象叫做「潮汐鎖定」,在天文學上很常見。月亮形狀月球圍繞地球轉,月球本身也有自轉,當月球公轉周期和自轉周期相等時(27.5天),地球上就只能看到月球的一面了。
  • 月球到底有沒有自轉,這種被潮汐鎖定的星球是獨特現象嗎?
    月球質量是地球的1/81,開始當然是有自轉的,但地球的引力潮汐對它不斷的拉拽下,轉速就越來越慢,最終終於形成了與公轉同步的自轉,公轉一圈,也自轉一圈,這樣就總是一面看著地球了,地球自從有了人類,也就一直看到月亮一個面孔。這也是月球正面好看很多的主要原因。
  • 如果地球被潮汐鎖定,生命將如何生存?
    在宇宙中有一種關係,一個星球完全被另一個星球「迷住」,始終只有一面對著它。沒錯,那就是「潮汐鎖定」。現在月球就被我們的地球潮汐鎖定著。那麼,地球有沒有可能也被潮汐鎖定?地球生命又將如何生存?地球會被鎖定嗎?
  • 如果地球被潮汐鎖定,生命將如何生存?
    在宇宙中有一種關係,一個星球完全被另一個星球「迷住」,始終只有一面對著它。沒錯,那就是「潮汐鎖定」。現在月球就被我們的地球潮汐鎖定著。那麼,地球有沒有可能也被潮汐鎖定?地球生命又將如何生存?地球會被鎖定嗎?
  • 月球被潮汐鎖定,地球只能看到其一面,未來地球會否也被太陽鎖定
    月球被潮汐鎖定,地球只能看到其一面,未來地球會否也被太陽鎖定?許多人有疑問,地球和太陽之間也有潮汐鎖定吧,為什麼地球不會只有一面對著太陽呢,太陽系裡那麼多行星及衛星,為什麼僅月球被潮汐鎖定在地球上只能看到其一面,這本身是不是巧合?
  • 細說潮汐力產生的種種現象,探索月球和地球本身的秘密
    月球只有一面面向地球這個事實確實是引發了人們無數的遐想,那為什麼會這樣呢?其實這是潮汐力的作用,這個現象就是傳說中的潮汐鎖定。為什麼叫潮汐鎖定?因為月球就好像被地球鎖定了一樣,月球的視線永遠都不能離開地球,這就是所謂的潮汐鎖定。月亮對地球有潮汐力的影響,而地球對月球也有潮汐鎖定,這一切的原因恰恰也是因為地球對月球的潮汐力導致的,這個潮汐力是相互的。