百家號獨家內容。
我發現月球繞地球公轉的時候好像沒有自轉。月球是太陽系中唯一沒有自轉的衛星嗎？
注意……月球是有自轉的。如果你站在月球表面，你可以像在地球上一樣，眼觀星起星落。不過月球上的一天有大約一個月那麼長，就和月球的公轉周期一致。也正是因為月球的這兩者的一致性，才導致月球一直只將一面朝向我們。有人會覺得，這兩個周期接近可能是個巧合，是這樣嗎？
圖解：因為月球是1:1的潮汐鎖定，所以從地球只能看見月球正面的一側。
以上這個問題很有趣。但答案是「不」，月球這兩個周期的相似，並不是偶然的，且不是唯一的。在太陽系中，幾乎所有的衛星都只把一面朝向它所環繞的行星（土衛七是目前已知的唯一例外）。這說明月球的這種現象可能不是一種巧合，而其中是有特定因素存在的：一個發生在幾乎所有衛星上的物理過程，減緩了它們的自轉。
這個過程被稱為潮汐摩擦。你也許知道月球的引力會影響地球上的海洋。地球引力輕微扭曲了月球的形狀，使其朝著地月方向的軸線微微隆起。我們認為，地球使月球產生了潮汐隆起現象。
地球的引力牽拉著月球上最靠近的隆起，極力讓它和地球排成一行。這樣，月球在旋轉時，由於受到地球的引力，在月球內部產生了減緩月球自轉速度的摩擦力，直到月球的自轉速度和公轉速度完全同步為止，這種狀態我們稱之為「潮汐鎖定」。在這種狀態下，月球的潮汐隆起永遠朝向地球，也就是說，月球總是以一面示人。
其他行星也對其天然衛星具有相似的潮汐作用，所以在太陽系中幾乎所有天然衛星的公轉周期和自轉周期都是一致的。甚至還有一顆（矮）行星與它的衛星周期同步，那就是冥王星和它的衛星卡戎。在太陽系中卡戎的質量（約為冥王星質量的1/8）與其行星質量是最接近的，這導致了它們具有相同的自轉速度。當然月球也在逐漸減緩地球的自轉速度，但效果微乎其微，每一百年地球自轉周期大約只增加幾毫秒。
你也許還想知道土衛七為何與眾不同。由於受到土星和其他衛星的引力作用影響，土衛七的自轉極不規則，這也讓它根本沒有機會在受到其他衛星引力作用之前與土星完成潮汐鎖定。也許還有其他較小的衛星也會和土衛七一樣表現異常，但由於很難測量遙遠行星周圍小型衛星的自轉周期，所以我們還不知道除了土衛七以外的任何其他類似情況。
相關知識
潮汐鎖定（或同步自轉、受俘自轉）發生在重力梯度使天體永遠以同一面對著另一個天體；例如，月球永遠以同一面朝向著地球。潮汐鎖定的天體繞自身的軸旋轉一圈要花上繞著同伴公轉一圈相同的時間。這種同步自轉導致一個半球固定不變的朝向夥伴。通常，在給定的任何時間裡，只有衛星會被所環繞的更大天體潮汐鎖定，但是如果兩個天體的物理性質和質量的差異都不大時，各自都會被對方潮汐鎖定，這種情況就像冥王星與凱倫。
由於潮汐鎖定，在中央天體的居民永遠看不見標示綠色的一面。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.curious
如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除
轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處