月球正在遠離地球, 太陽也正在遠離地球, 背後的原因是什麼?

月球

正在遠離地球，與此同時，太陽也正在遠離地球，這並不是沒有根據的胡亂猜測，而是科學家在綜合了觀測資料以及相關理論得出的一個結論。那麼為什麼月球和太陽都在遠離地球呢？下面我們就來講一講，這背後的原因是什麼。

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月球

我們在地球上看月球，一直都只能看到它的“正面”，而看不到它的“背面”，這其實是因為月球每圍繞著地球公轉一圈，就剛好完成一次自轉（如下圖所示）。

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這種現象被稱為潮汐鎖定，由於月球並不是一個質點，它有的部位離地球近，有點部位離地球遠，而引力與距離的平方成反比，因此月球不同部位所受到的地球引力就不一樣，從而產生引力差，這種引力差被稱為“潮汐力”，它能夠使月球“面對”地球的一面和“背對”地球的一面都微微隆起。

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在這種情況下，地球的引力就相當於給月球施加了一個扭矩，其產生的效應是使月球自轉週期和公轉週期不斷接近，並最終相等。對此我們可以簡單地理解為，在地球對月球的“潮汐力”的作用下，月球的自轉一直在減速，直到其自轉週期與公轉週期相等。

在這個過程中，月球的自轉動能一直在轉化成引力勢能，換句話來講就是地球和月球之間的距離越來越遠，而當月球最終被地球潮汐鎖定之後，月球就不會因為損失自己的自轉動能而遠離地球了。

然而月球對地球同樣也會產生“潮汐力”，雖然月球的“潮汐力”相對很弱，但是由於地球上有大片的海洋，很容易受到的影響，因此月球對地球的“潮汐力”同樣也會減慢地球的自轉速度，而在這個過程中，地球的自轉動能也會不斷地轉化成引力勢能。

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這樣的情況將持續到月球將地球潮汐鎖定之後才會停止，很明顯，現在的地球並沒有被月球潮汐鎖定，這就意味著，地球的自轉速度直到現在還是在持續減慢，月球也因此而不斷地在遠離地球。

利用阿波羅登月計劃設定在月球上的反射鏡，科學家就可以精確地測量出月球與地球之間的距離變化，測量資料顯示，月球確實正在遠離地球，不過遠離的速度非常緩慢，大約只有3。8釐米/年。

太陽

太陽對地球同樣也會產生“潮汐力”，但因為太陽離地球要比月球遠得多，所以太陽的“潮汐力”對地球的影響可以說是微乎其微。實際上，太陽之所以會遠離地球，最主要的原因是：太陽一直在損失質量。

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太陽釋放出的光和熱其實是來自於其核心的核聚變反應，而核聚變反應所釋放出的能量，則來主要來自於其核心的氫原子核聚變成氦原子核時所損失的質量，顯而易見的是，既然太陽一直在釋放能量，那麼它就肯定是一直在損失質量。

我們都知道，質量與引力是成正比的，太陽的質量在持續減小，它對地球的引力也會相應地持續減小，這就會造成地球與太陽之間的距離不斷增加。

那麼太陽遠離地球的速度是多少呢？其實這是可以計算的，由於太陽向各個方向釋放出的能量都是均勻的，因此只需要測量出太陽光在地球軌道上單位面積的輻射功率，再計算出以太陽為中心，日地距離為半徑的球體表面積，將兩者相乘就可以得到太陽在單位時間裡釋放出的總能量。

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得到這個資料之後，再將其代入質能公式“E=mc^2”，就可以得到太陽在單位時間裡損失的質量，進而計算出太陽遠離地球的速度。計算結果為：太陽每秒鐘大約會損失426萬噸質量，其遠離地球的速度大約為1。5釐米/年。

太陽、地球和月球在未來會怎麼演化？

地球的自轉速度越慢，月球的“潮汐力”對地球自轉的減速作用就越不明顯，也就是說，月球遠離地球的速度並不是恆定的，而是一直在減慢，科學家推測，至少需要上百億年的時間，月球才能夠將地球潮汐鎖定，並從此不再遠離，在這個時候，月球與地球的平均距離將達到為55萬公里，由於這種距離仍然屬於地球的“希爾球”範圍以內，因此月球並不會離開地球。

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然而這種情況很可能並不會發生，因為在大約50億年後，太陽就會因為核心的“燃料”耗盡而演化成一顆體積龐大的紅巨星，屆時太陽的表面很可能會超過地球的公轉軌道，從而將地球和月球吞噬。

就算太陽也在遠離地球，這樣的結局依然不會改變，因為太陽遠離地球的速度極為緩慢，以1。5釐米/年的速度，即使在50億年以後，太陽與地球之間的距離也只會增加7。5萬公里，與1。5億公里的日地平均距離相比，這點距離完全可以忽略不計。

好了，今天我們就先講到這裡，歡迎大家關注我們，我們下次再見。