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  • 1 # 艾伯史密斯

    答: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,當月球公轉週期和自轉週期相等時(27.5天),地球上就只能看到月球的一面了。

    實際上,因為月球存在天平動,使得我們能看到59%的月面,而非50%;甚至在地球上的不同位置,看到的月亮也是存在微小區別的。

    潮汐鎖定現象

    萬有引力描述,兩個質點的引力和距離平方成反比,對於天文學上的多體問題,絕大部分天體是不能看做質點的;比如地球直徑有1.27萬公里,月球直徑3476公里,地月距離是38萬公里。

    這就會導致,地球對月球的引力並不是均勻的,這種引力差就叫做“潮汐力”;通俗地說,你站在地面上時,腳距離地心更近,所以腳受到的重力加速度,會比頭受到的重力加速度大。

    物理原理

    這種差異對小物體來說可以忽略,但是對月球這樣的大物體就不能忽略了;反過來,月球對地球的吸引力也是一樣的,在靠近月球一側,會導致海水被隆起,產生潮起潮落現象。

    同樣月球靠近地球一側,單位質量物質受到的地球引力更大一些,這將導致在月球內部出現不均勻的應力,應力使得月球內部出現內摩擦力,就像踩剎車一樣讓月球自轉速度減慢。

    相互鎖定

    由於月球是固體,應力的描述不直觀,我們反過來看地球,地球自轉速度是月球公轉速度的27.5倍,被月球引力吸起的海水,會和地球固體部分產生內摩擦,從而造成地球自轉減速,原理和月球自轉減速是一樣的。

    只有當月球被地球潮汐鎖定後,月球內部應力導致的內摩擦力才會消失;這也說明了,只要時間足夠長,地球也會被月球潮汐鎖定,但是這個時間長達100多億年,我們是等不到那一天了。

    潮汐鎖定例項

    在我們太陽系中,還有其他被潮汐鎖定的衛星,也有相互潮汐鎖定的天體,比如:

    (1)火星的兩顆衛星火衛一和火衛二,都被火星潮汐鎖定;

    (2)冥王星和它的衛星卡戎,就是相互潮汐鎖定的;

    (3)被木星潮汐鎖定的衛星,有多達八顆;

    (4)被土星潮汐鎖定的衛星,有高達20多顆。

  • 2 # 科普大世界

    細心的朋友會發現,我們看月球總是看到它的一個樣子,就是下圖中這樣的形貌。看上去月亮上面有一大片比較暗的圖案,因此還演化出了很多的傳說,比如嫦娥月宮,吳剛砍樹,玉兔搗藥等,自古以來人類看到的月亮就只是這一個樣子,這正是由於月亮只會以一面向著地球的原因。

    如今人們約定俗成地將平時看到的月球的這一面稱之為月球的正面,前天中國發射的嫦娥4號月球探測器要降落到月球的背面去探測,就是說它要到我們一直沒有看到的月亮的那一面去探測,而月球之所以被這樣的分成了正面和背面,其根本原因也正是它的自轉週期和繞地球的公轉週期一樣造成的。

    當一個星球圍繞其他星球公轉時,如果其自轉週期和公轉週期一樣,那麼就有極大的可能意味著這個星球已經它所圍繞執行的星球發生了潮汐鎖定現象,月球和地球正是如此。

    雖然月球不如地球的質量和體積大,但在太陽系的衛星中,月球卻可以排名第五,直徑達到了3400公里,也算是一個相當大的星球了,其體積為地球的1/49,而質量則相當於地球的1/81,這一比例超過了太陽系所有衛星與行星的質量比,且這兩個星球的距離相當近,平均只有38萬公里,相當於地球直徑的23倍左右,這麼近的距離以及這麼大的質量,同時更是由於地月系中沒有其他大型天體的影響,兩者的引力比較專注,所以月球就被地球潮汐鎖定了。

    這就好像我們用力甩手裡繩子上繫著一個小球,小球繫繩子的一端會一直向著我們手的方向,潮汐鎖定現象和這是一樣的。正是潮汐鎖定現象使得月球的公轉時間和自轉時間相等,我們知道月球圍繞地球公轉一圈的時間是一個月,在這個時間中,月球也同時轉了一圈,所以月球的一天和一個月的時間是相等的。

    但是地球並沒有被月球潮汐鎖定,這是怎麼回事呢?一是由於地球的質量比較大,屬於地月系的主星;再就是地球原本的自轉速度就比較快,在形成之初地球自轉的時間大概只有四個小時左右,所以地球沒有被月亮潮汐鎖定。

    然而地球自轉仍然受到了月亮引力的影響,這導致地球自轉的時間一直在變慢,從最初的一天只有幾個小時已經減速到了如今的一天24個小時左右,而如果任由這種趨勢發展下去的話,不考慮太陽等星體對地球引力的影響,那麼最終地球上的一天也會是一個月。但是由於月球正在遠離地球,這樣一個月的時間也會逐漸變長,有人計算後發現,當地球和月亮互相潮汐鎖定並穩定下來時,地球上的一天和一個月將和月球同步,大概都是如今的41天(地球日)左右。

  • 3 # 科學黑洞

    月球在剛形成的時候它的自傳週期和公轉週期並不相同,但是由於受到地球的潮汐力作用,月球內部產生摩擦力,自轉的動能轉化為內能直到自轉週期和公轉週期同步,內部的摩擦力才會消失,這樣的現象被稱為潮汐鎖定,在太陽系內是很常見的現象。當然系外條件滿足也會發生。

    天體的運動主要是因為萬有引力的存在,不嚴謹的說是月球繞著地球轉。計算萬有引力一般都把兩個天體的質量聚集在質心,但實際情況是天體內部不同點受到的引力大小是不同的。兩個天體距離達到極限(洛夕極限),小的天體就會被撕碎變成另外一個天體的環。

    地球對月球的潮汐力,使月球在地月連線方向上拉長變橢,這種被稱為潮汐隆起,由於月球自轉較快的時候,潮汐隆起也有周期變化的趨勢,但是變化的速度是小於自轉的。在潮汐隆起的拖動下,自轉速度逐漸減下,當自轉週期和公轉週期同步,達到動態的平衡。

    這種兩個天體潮汐力相互影響的現象很常見:

    太陽與水星的軌道共振;

    月球被地球潮汐鎖定;

    火星的兩顆衛星被潮汐鎖定;

    木星的眾多衛星中的八顆被潮汐鎖定;

    土星眾多衛星中的十五顆被潮汐鎖定;

    天王星的五顆衛星被潮汐鎖定;

    海王星的兩顆衛星被潮汐鎖定;

    冥王星和它的衛星卡戎相互鎖定;

  • 4 # 太空科學站

    在地球上無法看到月球背面,這是由於月球的自轉週期和公轉週期相同而導致的,也就是說月球在繞地球公轉一圈的同時自己也剛好自轉了一圈,從而導致在地球上永遠看不到月球的背面。

    月球和地球的這種關係被稱為“潮汐鎖定”,這種現象廣泛發生在宇宙中,火星的兩顆衛星和火星也是潮汐鎖定狀態,冥王星和卡戎也是潮汐鎖定狀態,甚至在75億年之後地球也會被太陽潮汐鎖定,到時間地球就會像現在的月球一樣永遠都只有一面朝向太陽。不過我們並不用擔心,因為太陽在50億年後就會膨脹成紅巨星,也就是說50億年後地球就會被太陽吞噬,地球是是撐不到潮汐鎖定那一天的。

    潮汐鎖定對兩顆星球都有影響,我們的地球自轉的速度也會被潮汐鎖定慢慢拉長,理論上只要時間足夠,那麼地球就會停止自轉。

    潮汐鎖定發生的原因和引力脫不了干係,因為地球和月球本身的引力都十分巨大,從而都收到啦雙方的引力拉扯,地球因此產生了潮汐,而月球內部也被地球的引力所拉扯,並且由於地球的引力遠大於月球,導致月球的自轉速度減慢,最終潮汐鎖定。

    太陽系內的天然衛星基本都和行星存在著潮汐鎖定關係,其中木星潮汐鎖定了8顆衛星,土星則潮汐鎖定了20餘顆衛星。

  • 5 # 科學新視野

    這個現象對於所有天體的衛星實際上只要時間足夠長,都會如此。

    什麼意思,就是地球作為太陽的衛星,只要時間足夠長,地球的一天也會和它的公轉週期一樣——一天就是現在的現在的一年,這不是神話,這個和月亮一樣的。

    但和月亮不同的是,地球除了受制於太陽,我們的地球在牽制月亮的同時,也反被月亮作用,即地球被雙重製動。但即便如此,地球因為比月球大的多,角動量也更大,所以儘管地球的一天確實在變長,但也變化緩慢。

    那這種制動的機制是什麼?是什麼讓月球自轉週期和繞地週期一樣?

    潮汐力,我們把這種作用稱為潮汐作用,其實本質還是引力,只是作用效果如此而已。

    這種潮汐力就像剎車片一樣,能給轉動的星體制動,在數十億年的演變中,最終會使得圍繞的星體自轉週期和公轉週期一樣,月球就是如此。

  • 6 # 生物起源及生物形態結

    〔宇宙定律〕

    一 、物質的電磁力{吸引力}{反推力}

    物質存在電磁力,同一種物質介質相互吸引,不是同一種物質介質相互推。多的物質會把少的物質推成圓球,因為兩種物質都在推,而且同一種物質任何一點推力都一樣大。推力又稱為反推力反推力是很均勻的力。被推成球型的物質任何一點向外發出推力都一樣大,但兩種物質的反推力不一定是一樣大。又因兩種物質都在使勁推少的物質被迫成圓球。圓球是物質組成的不是空的所以有個球面稱為圓球面。圓球面所受到的反推力越往球中心力線越密承受的推力越多。因圓球面任何一點都承受來自各個方向的力必然有一條力線經過球心垂直於球心,所以從球面到球心越往中心垂直力線越密越多所受到反推力也越大。故而球心所承受的反推力最大。故而越遠離球心所承受的反推力越小越少。

    只要中心有物質壓力重力的天體,它的最外層表層必須是球形(圓球),天體的球面如果變成方形……中心不但沒有物質壓力而且重力也不存在。

    二、光聚焦 能量聚焦、熱能量聚焦、正負(反)能量聚焦

    光與一切物質同在充滿整個物質世界。太陽、恆星、一切星系是光聚焦取得能量,只有光永遠聚焦才能永遠發光發熱。我們看到的會發光發熱的星星、星系、恆星、太陽、行星中心,行星的衛星中心、地球中心、小行星中心、慧星中心、都是光聚焦的中心。 星星、星系、恆星、太陽、行星的外面外層都有一個圓球面可以光聚焦到中心。圓球面是平凸透鏡、凹凸透鏡, 只要形成平凸透鏡、凹凸透鏡就可以光聚焦。

    光聚焦……光是用不完的迴圈的。

    三、對環流層{上層與下層對環流}

    自轉與公轉運動的動力層,宇宙間天體的公轉自轉都是有對環流層推動帶動運動的。同一個星球自轉有對環流層推動自轉……公轉有對環流層帶動運動,自轉與公轉運動是二個環流層,二個對環流層不是在同一個中心上的。沒有大氣層或有大氣層大氣只對流不進行對環流的星球(孤獨行星、流浪行星)、行星、小行星、行星的衛星是一定不會自轉的。

    ♥♥♥………………………………

    【真實的宇宙形態結構】

    宇宙是時間無限空間無涯物質有限世界。空間存在著一個一個大型的物質世界它們是沒有相連被真空隔離。各個物質世界都遵循同樣的物理規律,我們生活在其中一個大型物質世界裡。

    我們的大型物質世界最多最外層的物質緊緊的吸引在一起它的外型是可以任何形態。它把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的大圓球每一個大圓球都有一個圓球面及一箇中心,我們就在其中一個大圓球面裡面。這個大圓球內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的大圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心,其中一個大圓球就是我們的圓球……………………總星系。總星系有一個圓球面及一箇中心。在總星系圓球面內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的大圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心。其中一個大圓球就是我們的圓球銀河系它有一個圓球面及一箇中心。銀河系內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心,其中一個大圓球就是我們的圓球太陽系它有一個圓球面及一箇中心,太陽系內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心,其中一個就是地球系(包括月球),地球是中心它的圓球面在月球之外,地球氣態圓球面內的最多氣態物質又把月球及其他各種各樣不相混合的氣態物質反推成一個一個圓球。

    這些大大小小從大到小的圓球剛剛形成光‘就聚焦在它們的中心點上使中心發光發熱,太陽、行星中心、銀河系中心、總星系中心、星系中心、恆星都是有光聚焦才發光發熱的。因光聚焦在中心點上發光發熱就會發生對流 對環流。每一箇中心點上有一組或多組對環流層,接近中心的對環流層可帶動中心轉動自轉,遠離中心的對環流層可推動天體、星系、恆星、物體、物質、行星等等繞中心公轉。月球有氣態層只有區域性的對流沒有對環流所以沒有自轉只有公轉,月球公轉是地球最外面的一組對環流層推動月球繞地球公轉的……其它行星的衛星公轉類同。靠近地殼的對環流層(有對流層與中間層組成交替環流)帶動地球自轉其他行星自轉類同。地球月球在同一個圓球面內被太陽系的對環流層推動繞太陽公轉的其他行星公轉類同。太陽系圓球面內全部行星被銀河系的對環流層推動繞銀河系中心公轉的其他恆星系公轉類同。銀河系圓球面內的恆星系被總星系的對環流層推動繞總星系中心公轉的其他星系仙女系公轉類同。總星系圓球面內的星系被更大的對環流層推動繞更大的中心公轉。就這樣以此類推外面外層到底有多少層次我不敢下決定…… 根據天文文明可能有三十六層。我們是被套在圓球內從最大的圓球一直到最小的圓球……大圓球套比它小的圓球。就這樣圓球中有圓球,我們是被幾十層的圓球套著。

  • 7 # 不吃腸的大腸

    月球的自轉週期確實和公轉週期一樣,都是27天左右,這種現象叫做“潮汐鎖定”。

    先來簡單解釋一下這種現象的成因吧。

    首先呢,月球本身不是一個特別規整的正球形,因為它靠近地球和遠離地球的兩側受到的引力大小是不一樣的,所以嚴格來說月球是一個橢球形。

    如果我們假設月球自轉和公轉的週期還未同步,自轉和公轉速度不同,就會出現這樣的情況:月球橢球形的長軸和地月之間軸線不再在一條直線上了。就像下面圖中一樣,就是自轉的速度要更快一些。

    這就使得月球長軸兩端受到地球引力的方向,不再跟地月之間軸線的方向相一致了。這種受力方向的不一致所產生的扭矩,效果就是讓月球的自轉週期逐漸向公轉週期靠攏。如果自轉太快,就拖慢它,如果自轉太慢,那就讓它加速。

    長久下來,月球的自轉和公轉週期就同步了。

    這個過程雖然不是短時間內能形成的,但是自從人類對月球有觀察和記錄以來,月球就已經是被潮汐鎖定的狀態了——表現就是它永遠只有一面對著地球。

    關於潮汐鎖定,還有兩點:

    宇宙當中潮汐鎖定現象非常普遍,在太陽系中也是常態。除了地月之間,火星、木星、土星、天王星、海王星,都鎖定了它們的衛星。靠近太陽更近的水星,也幾乎被太陽鎖定。

    潮汐鎖定大概有兩種形式:

    當兩個星體之間質量差距太大的時候,基本都是大星球鎖定小星球。

    而當兩個星體之間質量差不多的時候,則是互相鎖定,比如冥王星和卡戎就是互鎖~

    但是我們也知道,力的作用是相互的,質量大的天體也必然會受到小天體所施加的同樣的影響。比如地球和月球,雖然月球質量只有地球的八十一分之一,難以鎖定地球,但是它對地球施加的力也在拖慢著地球的自轉速度。

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