這種天文現象讓月亮「鍾情」地球,億萬年不轉身,地球也正被感動

2021-01-15 科普大世界

潮汐鎖定現象在宇宙天體中是普遍存在的。當兩個天體環繞運行的狀態不受其他事物的單獨影響時,就會傾向於潮汐鎖定,通常表現為質量較小的天體被質量較大的天體潮汐鎖定。

比如地球和月亮,除了兩者共同受到太陽的引力影響之外,其運行狀態基本不受到其他事物的影響,所以月亮已經被地球潮汐鎖定,這也是我們只能看到月亮的一面的原因,今天八月十五中秋節,如果你沒有注意過的話,可以看一看月亮的樣貌是不是很熟悉呢?比如上面的圖案吳剛伐樹,玉兔搗藥,億萬年來它一直就是這個樣子。

但是地球的質量比月球大得多,所以地球並未被潮汐鎖定,地球24小時自轉一圈,就是我們所說的一晝夜,但是由於月亮被地球潮汐鎖定,它自轉一圈的時間和公轉一天相同,都是一個月。如果把地球和月亮比喻為一對情人,那麼月亮是相當鍾情的,它專注地愛著地球的,億萬年來一直圍繞運行中注視著地球,從來沒有轉過身,但是地球卻以自我為中心環顧著四周,每24小時就轉一圈,而且憑藉巨大的質量,如果有其他天體經過地球附近的話,就有可能被它捕捉成衛星,不過由於月亮這個悍妻也不是好惹的,它的龐大質量造成的威懾力(引力)不允許地球納妾,所以自古以來地球還只有月亮這一個「妻子(衛星)」。

不過地球的自轉實際上也有著被月球潮汐鎖定的趨勢,這說明月亮的魅力也是很大的,地球晝夜時間的拉長就是這種趨勢的反映,科學家認為地球在幾十億年前月球剛形成時每天只有4-8個小時,但是現在已經被拖慢到24小時,而且以後會更慢,若按照月亮圍繞地球運行的時間趨勢的話,那麼潮汐鎖定會讓兩者到最後面對面運行,這樣地球和月亮一天將都和1月相等,計算發現到時候兩者的一天和一夜都將在41天左右。

其實地球同時也受到太陽引力潮汐鎖定的影響,如果沒有月球存在的話,那麼75億年後,地球的公轉也將和自轉相同,一天會等於1年,那為什麼地球現在和以前自轉的速度比較快呢,主要原因是由於在形成的過程中不斷受到天體的撞擊和對大量氣體分子的吸收造成的。

在地球和月亮之外,太陽系中潮汐鎖定的行星和衛星有很多,比如水星和金星就近似於被太陽潮汐鎖定,其公轉和自轉周期相差不是很大,之所以沒有完全被潮汐鎖定,應該是由由這兩顆星體受到過小行星撞擊等天文事件造成的。

再如火星的兩顆衛星火衛一和火衛二都已經被火星潮汐鎖定,這是由於兩顆衛星軌道相距較遠,不受彼此的影響造成的。

木星有79顆衛星,但是被它潮汐鎖定了8顆衛星,土星有60多顆衛星,被其潮汐鎖定了15顆衛星,最為典型的還是冥王星和它的衛星卡戎,這兩顆星體的差別不是很大,所以兩者都被對方潮汐鎖定了,它們就那樣面對面你看著我,我看著你圍繞著共同的質心運行著,看來於億萬年中兩者相看兩不厭,只有冥王星和卡戎啊!

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