地球正在被月球同化? 冥王星與卡戎的事件正在上演

導讀:小時候,每當我仰望天空,看到月亮的時候,都會想:為什麼我們看到月亮一直是同一面,難道他不會自轉?這個問題曾經困擾了我許多年,那麼這究竟是為什麼?

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瞭解天體知識的人都知道,因為潮汐鎖定,所以我們永遠只能看到

月球

的一面。潮汐鎖定是指發生重力梯度的天體,永遠以同一面面朝另一個天體的現象,而我們看到的月球就是被地球給潮汐鎖定了。根據科學家推斷,在早期月球形成之時,其自轉週期十分的快,至少為十小時左右,而地球的自轉週期也僅有四小時左右,這時候的月球圍繞著地球公轉。

還沒有被地球潮汐鎖定的月球,我們是有機會看到月球的全貌的,而此時的月球在公轉之時,主要受到地球的萬有引力作用,正是這個萬有引力提供月球做圓周運動的向心力。為了方便解釋,我們需要引入另一個虛擬力——慣性離心力。由於兩個力在月球質心處大小基本相等,但方向相反力,相互平衡,所以月球既不會靠近地球,也不會遠離地球。

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由於月球是體積較大的天體,所以靠近地球的月球一端A點,與遠離地球的月亮一端B點,所受到的合力卻不為零。在A點處地球與月亮的距離較短,所以其受到的萬有引力大於慣性離心力,就會導致月球A點處的物質向著地球一端凸起。

在B點處則是慣性離心力大於萬有引力,所以對於B點的物質則會向外凸起,使得月球的形狀輕微變形,呈現出了一個扁球體,而這些隆起的地方則被稱為潮汐隆起,這個力也被稱為引潮力。在早期月球自轉的過程中,每當月球隆起的部位一旦偏離了月球與地球的質心連線,那麼地球對月球的萬有引力則會使得月球重塑形態,但這個過程需要一定的時間,而在此期間,月球的隆起連線還依然偏離著地月的質心連線。

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由於靠近地球一面的月球隆起的A點,比背面B點所受到的萬有引力大,這就會形成一個扭距,而這個扭距會使得月球的潮汐隆起緩慢旋轉偏移,不斷往指向地心的趨勢發展,減慢了月球的自轉。在經過漫長的時間後,地球便將月球的自轉週期降至與其公轉週期相等,也都是27。32天,從此月球的一面就被永遠地鎖在了背面。

因為月球是個球體,其自轉軸線也有所傾斜,所以當月球圍繞地球公轉時,我們在地球之上可以看到大於50%的月球表面,而剩餘的41%月球表面,我們只能藉助繞月衛星才能觀測到。如果時間足夠久的話,地球的自轉速度也會在月球的影響下逐漸慢下來,直至地球與月球形成了雙潮汐鎖定狀態,永遠一面朝著對方,而在太陽系中最好的例子,就是

冥王星

與它的衛星

卡戎

本文由“科學廣角”創作,探索科學奧秘,領略人間千奇,歡迎關注

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