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我们看到的月球为什么只有一面

我们看到的月球为什么只有一面(科学播报) 0:00/0:00
最新发布时间: 2018-06-29
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  好的,各位朋友大家好,欢迎收听《科学播报》。今天我们来讲一讲,为什么我们看到的月球只有一面。

  1959年,苏联的“月球三号”探测器传回了一些照片,那是我们从没有见过的月球的背面。我们总是看到月球的一面,因为月球每环绕我们地球转一圈时,它自己也恰好自转一圈。我们把这种现象称为潮汐锁定。

  这听上去有点费解。

  我们先假设月球不自转,那么当月球环绕地球转一圈时,我们刚好可以将月球看一圈。如果假设月球在绕地球一圈时,自己可以自转两圈,我们仍然可以在公转一圈后完全看到月球。但为什么月球的自转和公转有着这种完美的同步呢?

  这要从月球最初产生的时候说起。一般认为,月球形成于大约45亿年前,就在地球形成后不久。关于它的起源有很多种的假说,现今最受到学界青睐的叫做“大碰撞分裂说”——地球在形成早期,受到了一颗火星大小的天体撞击,撞击出的碎片,逐渐形成了月球。

  月球在最初形成时,公转与自转并不同步。这时的月球因为地球重力的牵引形成了一个椭球,而椭球的长球端会因为重力原因面向地球,因为公转与自转不同步,月球的长球端会逐渐背离地球,但地球的引力会逐渐将它牵拉回来。同时,这种不断的牵拉作用会影响月球的自转速度。如果公转比自转慢,那么地球的引力就会牵拉月球自转的慢一点;如果公转比自转快,那么地球的引力就会牵拉椭球的另一端,减缓它的公转。经过这样一千年左右的拉拉扯扯,地球逐渐调整好月球的自转和公转,实现了潮汐锁定。

  宇宙中,并不只有月球和地球具有潮汐锁定。通常,在给定的任何时间里,只有卫星会被所环绕的更大天体潮汐锁定,但是如果两个天体的物理性质和质量的差异都不大时,比如冥王星与冥卫一卡戎,各自都会被对方潮汐锁定。

  不过我们看到的月球的一半,也并非是刚刚好的一半。因为月球的椭圆形轨道使它的自转轴相对我们地球倾斜,就产生了“月亮的四季”,在这种情况下,我们可以多看到9%的月球,但也就只有9%而已,仍有41%的月球,我们是看不到的。

  今人不見古时月,今月曾经照古人。古人今人若流水,共看明月皆如此。

  古人与今人,或是世界任何一个角落的今人,我们看到的都是同一面的月亮。


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