月球为什么总是一面朝着地球呢?月球会自转吗?

其实我们都知道月亮为什么总是以一面朝着地球,而且我们也能给出答案,那就是潮汐锁定。但是你再问一下,潮汐锁定的原理是什么,估计很多人就不了解了。

对于一个答案,我们不光要知道结果,还要知道这个结果是怎么来的,所以今天我们就聊一下潮汐锁定的原理。

潮汐变化

目前科学家认为月亮起源的主流说法是大碰撞说,大概在45亿年前,一个和火星大小差不多的行星忒亚,一头撞上了地球,其中一部分落在了地球上,还有一小部分碎渣被抛向了宇宙,但由于地球引力的存在,这些碎片并没有跑太远。

后来,这些碎片在自身引力的作用下逐渐汇聚成一个星球,也就是月亮。但因为月亮和地球的质量相差太远,所以月亮也没有逃脱地球的引力,并在地球的引力下围绕着地球自转。

其实不光地球对月亮有引力,月亮对地球同样存在着引力,而月亮对地球的引力,可以引发地球海洋的潮汐变化。

具体来说是这样,因为地球自转一圈只有24个小时,而月亮绕着地球转动一圈是一个月,大概30天左右。这样,月亮跑的就比地球慢多了。

结果呢,月亮的引力就对地球起到了减速作用,这是因为地球上的水是流动的,哪里引力比较大,就会聚集在哪个地方。所以,海水会在月亮引力的作用下,引发潮汐变化。

而每次海水相互碰撞,以及和地球摩擦时,部分能量都会以热量的方式散失掉,无形之中也在消耗地球自转的速度,所以地球转动的也更慢了。

有科学家研究,在恐龙时期每天只有20小时左右,而在10亿年前,地球自转一圈只需要10几个小时。由此可见,月亮是在给地球减速。

月亮潮汐变化

不光月亮对地球可以产生潮汐变化,地球对月亮同样有潮汐变化。具体是这样的,月亮上虽然没有海水能够引发潮汐变化,但早期月亮内部有熔浆,能够引发潮汐变化,并消耗月亮能量,达到给月亮自转速度减速效果。

其次还有,月亮上的岩石也会在地球引力的作用下,慢慢地慢慢地发生流动,久而久之,月亮朝向地球和背向的两侧会被拉长,呈椭圆球体。这时,月亮虽然也会自转,但每自转一圈时,月亮上的岩石都会在地球引力下,再次发生形变,呈椭圆球体。

而岩石在流动以及形变的过程,也会消耗自身的能量,让自己的自转速度缓慢下降,直到月亮自身自转速度=围绕地球公转速度,这时地球的引力就不会再对月亮产生减速作用,而是两者同步,因此月亮也就被潮汐锁定了。

事实上,不光地球可以对月亮潮汐锁定,月亮也可以对地球潮汐锁定,但因为地球质量相比于月亮而言实在是太大了,因此地球先把月亮给潮汐锁定了。但如果太阳系寿命长到一定程度,或许有一天月亮也会把地球潮汐锁定。

卫星与行星彼此相互潮汐锁定的例子并不罕见,在太阳系内,冥王星不仅潮汐锁定了它的卫星卡戎,卡戎也把冥王星潮汐锁定了。