好的,各位朋友大家好,歡迎收聽《科學(xué)播報(bào)》。今天我們來講一講,為什么我們看到的月球只有一面。
1959年,蘇聯(lián)的“月球三號”探測器傳回了一些照片,那是我們從沒有見過的月球的背面。我們總是看到月球的一面,因?yàn)樵虑蛎凯h(huán)繞我們地球轉(zhuǎn)一圈時,它自己也恰好自轉(zhuǎn)一圈。我們把這種現(xiàn)象稱為潮汐鎖定。
這聽上去有點(diǎn)費(fèi)解。
我們先假設(shè)月球不自轉(zhuǎn),那么當(dāng)月球環(huán)繞地球轉(zhuǎn)一圈時,我們剛好可以將月球看一圈。如果假設(shè)月球在繞地球一圈時,自己可以自轉(zhuǎn)兩圈,我們?nèi)匀豢梢栽诠D(zhuǎn)一圈后完全看到月球。但為什么月球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)有著這種完美的同步呢?
這要從月球最初產(chǎn)生的時候說起。一般認(rèn)為,月球形成于大約45億年前,就在地球形成后不久。關(guān)于它的起源有很多種的假說,現(xiàn)今最受到學(xué)界青睞的叫做“大碰撞分裂說”——地球在形成早期,受到了一顆火星大小的天體撞擊,撞擊出的碎片,逐漸形成了月球。
月球在最初形成時,公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)并不同步。這時的月球因?yàn)榈厍蛑亓Φ臓恳纬闪艘粋€橢球,而橢球的長球端會因?yàn)橹亓υ蛎嫦虻厍?,因?yàn)楣D(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)不同步,月球的長球端會逐漸背離地球,但地球的引力會逐漸將它牽拉回來。同時,這種不斷的牽拉作用會影響月球的自轉(zhuǎn)速度。如果公轉(zhuǎn)比自轉(zhuǎn)慢,那么地球的引力就會牽拉月球自轉(zhuǎn)的慢一點(diǎn);如果公轉(zhuǎn)比自轉(zhuǎn)快,那么地球的引力就會牽拉橢球的另一端,減緩它的公轉(zhuǎn)。經(jīng)過這樣一千年左右的拉拉扯扯,地球逐漸調(diào)整好月球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)了潮汐鎖定。
宇宙中,并不只有月球和地球具有潮汐鎖定。通常,在給定的任何時間里,只有衛(wèi)星會被所環(huán)繞的更大天體潮汐鎖定,但是如果兩個天體的物理性質(zhì)和質(zhì)量的差異都不大時,比如冥王星與冥衛(wèi)一卡戎,各自都會被對方潮汐鎖定。
不過我們看到的月球的一半,也并非是剛剛好的一半。因?yàn)樵虑虻臋E圓形軌道使它的自轉(zhuǎn)軸相對我們地球傾斜,就產(chǎn)生了“月亮的四季”,在這種情況下,我們可以多看到9%的月球,但也就只有9%而已,仍有41%的月球,我們是看不到的。
今人不見古時月,今月曾經(jīng)照古人。古人今人若流水,共看明月皆如此。
古人與今人,或是世界任何一個角落的今人,我們看到的都是同一面的月亮。
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