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解读地球的潮汐引力锁定,月球的一面为何总朝向地球?

发布时间:2019-05-27 10:47:16  作者:宇宙探索  来源:宇宙探索  阅读:186

      1,为什么地球海水会有潮汐现象,分为大潮和小潮!为什么月球总一面朝向地球?直接抓重点言简意赅的描述!
    解读地球的潮汐引力锁定,月球的一面为何总朝向地球?
      图1
      图1中可以清楚的看到
      当月球运行到地球和太阳的中间时,称为朔,由于太阳和月球引力对海水的引力,形成太阳潮和太阴潮,这时为大潮!
      当月球运行到地球的上侧时,由于太阴潮和太阳潮的相互抵消,这是就是上旋小潮!
      望潮和下旋小潮同理!
      那么这样潮汐现象对地球有什么影响呢?
      由于地球自转的同时海底回和海水产生摩擦,造成动能损耗这样就是导致地球自转速度降低,地球自转变慢的速度还是非常缓慢的,每个世纪大约才会把一天时间延长千分之1.8秒,也就是说地球即便过去2亿年,地球上每天的时间才延长一小时,所以也不必担忧!
      2,月球为什么总会一面朝向地球呢?
    解读地球的潮汐引力锁定,月球的一面为何总朝向地球?
      图2
      图二可以看到,月球围绕地球一圈的同时它自己刚好也自转了一圈,月球的公转周期和自转周期是一样的都是27.32天。所以它总是一面朝向我们!
      为什么月球的自转公转周期是一样呢,这就要说到一种现象叫潮汐锁定!
      同样的潮汐现象也会发生在月球,月球虽然没有海水,但岩石也一样收引力影响,地球的引力对月球造成潮汐力使得月球的引力平衡受到扭曲,形状在朝向地球的轴线方向上变得细长;相反的,在垂直地球的维度上略有减少。这种扭曲现象被称为潮汐隆起。
    解读地球的潮汐引力锁定,月球的一面为何总朝向地球?
      图3
      图三中黑色部分代表地球,绿色的椭球体代表月球(方便理解,夸张的画法),当月球绕地公转的时候,如果它自转快就会收到地球给它的一个力F(图中红色部分),由于隆起偏离了地球-月球轴指向的方向,地球的引力将拉住这些质量而对月球施加了扭矩。在面对地球的隆起扭矩的作用在使月球的自转符合轨道周期,但在"背面"的隆起是远离地球的,因此起了相反的作用(维持自转的周期)。不过,朝向地球这一侧的隆起比背面的隆起更靠近地球大约相当于月球的直径,所以会经历较强的引力和扭矩。来自这两个隆起扭矩的净效应,是永远朝向月球的自转周期与轨道周期同步,也就是结果终将是潮汐锁定。
    解读地球的潮汐引力锁定,月球的一面为何总朝向地球?
      这就是地球对自己的小弟月球长期的驯化过程,同时月球也在试图锁定地球,但由于它的质量太小能力不够驯服它的大哥地球,估计等到太阳变成红巨星吞没地球的时候地球都不会被月球锁定。
      其实太阳系的霸主太阳,对地球的潮汐力也在试图锁定地球,首先就是太阳一直再把地球的自转轴拉正,这种力也导致了地球在绕太阳公转的轨道上,地轴指向的不稳定地轴也在摆动,但由于小弟月球的绕地公转,使地球就像走钢丝的人拿着一个平衡杆一样,能稳定的在绕日轨道上运行,所以太阳像锁定地球还是很困难的,这多亏了我们的地球的小弟,月球!
      那有没有相互锁定的天体呢,答案是有的,冥王星和它的大卫星卡戎就是极端的例子!
    解读地球的潮汐引力锁定,月球的一面为何总朝向地球?
      图4
      图四就是冥王星和大卫星卡戎,在面对面手拉手旋转!像情侣一样!这是因为作为矮行星冥王星够小,最为卫星的卡戎够大!

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