月球的自转周期;月球公转与自转完全同步,这不是巧合而是必然规律

月球的自转周期;月球公转与自转完全同步,这不是巧合而是必然规律

时空通讯的结论:这一点也不是巧合,是地月系统长久引力磨合形成潮汐锁定的结果。月亮生成之初,自转肯定是大于公转的。什么时候就自转与公转同步了呢?我们地球上看起来就没有转动了,世世代代都是看着它那一样一样的面孔。

月球的自转周期;月球公转与自转完全同步,这不是巧合而是必然规律

现代科学探测已经知道了月球的面貌,那所谓的桂花树只不过是荒凉月球上“月海”的阴影而已。月海没有水,只是一片低洼的陆地。

月球的自转周期;月球公转与自转完全同步,这不是巧合而是必然规律

1959年天文学家们经过对水星观测计算,发现水星的自转与公转并不同步。水星自转3周,围绕着太阳公转才2周,因此水星与太阳实际上是3:2轨道共振关系。

金星自转速度非常慢,金星围绕着太阳公转一圈,需要224.7天,而自转一周却需要243天。这样,金星的一天比一年还要漫长,但这并非是潮汐锁定。

太阳系八大行星除了水星和金星,有6颗行星拥有卫星,除了地球,其余的5颗行星卫星都比地球多。其中火星卫星有两颗;木星卫星有79颗;土星卫星原有62颗,2019年国际天文学联合会小行星中心突然宣布又发现了20颗,这样超过了木星,卫星总数达到82颗;天王星有卫星27颗;海王星有卫星14颗。

这样,太阳系大行星的卫星合计已有205颗,这些卫星都是已知的,还有一些尚未定论的发现,相信今后卫星数量还会有增加。

这些卫星,现在证实被主星潮汐锁定卫星至少有35颗,其中:地球1颗;火星2颗;木星8颗;土星15颗,天王星8颗,海王星2颗。

这个潮汐锁定到底是怎么回事呢?这是因为两个天体之间万有引力作用,在球形天体的不同位置是不一样的,这样就会导致天体变形,受力最大的区域和对应一边会潮汐隆起,就像海水涨潮退潮一样。

这种引力对天体的扭曲导致了引力在天体作用的不平衡,小天体对大天体这种扭曲的抵抗要消耗动能和角动量,渐渐转动就越来越慢,最终就被潮汐锁定了。

锁定的结果就是公转与自转完全同步,公转一圈也自转一圈,这样就永远有一面是朝着主星,另一面背着主星。

大海因为是流体,潮汐变形作用就非常明显。其实潮汐作用不但会导致流体发生变形,对于岩石刚体同样也有变形,只是比流体小多了,肉眼看不出来而已。

地球对月球的潮汐作用就是月球刚体变形,最终锁定。

小天体被大天体潮汐锁定的同时,也会消耗大天体的能量,小天体的引力同样也会在大天体上发生潮汐作用。月亮对我们地球大海的潮汐作用就是典型的例子。

因此从理论上来说,大天体也总有一天会被小天体潮汐锁定,只不过如果天体之间质量悬殊,小天体力量过于弱小,锁定时间就会很漫长而已。

但有一个例子就非常典型,冥王星和冥卫一卡戎就是相互潮汐锁定了。这是因为冥王星比卡戎大不了多少。卡戎直径约冥王星的一半,质量约冥王星的1/8,而且他们之间距离很近,只有19570千米。

科学界认为,卡戎并不是冥王星的卫星,而是与冥王星共享一个公转轨道,它们围绕着旋转的质心并没在冥王星上面,而是在双方连线的空间。这也是冥王星最终被踢出行星队伍的一个主要原因。

因为行星定义重要一条,就是要清空公转轨道上的小天体。卡戎的存在,视为冥王星没有清空轨道。

但它们的相互锁定,说明大天体也会被小天体锁定。

地球与月球之比就比冥王星与卡戎之比大多了。地球直径12756千米,月球直径3476千米,地球直径是月球的3.67倍;地球质量为5.965×10^24千克,月球质量为7.349×10^22千克,地球质量是月球的81.2倍。而且月球距离地球有38.4万千米。

因此虽然理论上,月球锁定地球的可能性存在,但时间需要非常久远。

科学观测认为,地球自转在变慢,但这种慢变化很小,10万年每天才会增加1秒。

这样1亿年就增加1000秒,也就16.7分钟,3.6亿年才增加1个小时,50亿年每天增加了约14小时,也就是变成了38小时一天,地球依然在自转,没有被锁定。

但50亿年后,太阳系已经毁灭了。

太阳系行星对太阳的锁定就更是蚂蚁想扯住大象了。太阳质量是太阳系总质量的99.86%,八大行星加上矮行星、卫星、小行星的各种天体,包括尘埃也才占太阳系的0.14%,要潮汐锁定太阳,理论上可行,但时间需要宇宙毁灭。

潮汐锁定更多的发生在轨道偏心很小接近圆形的天体之间。如果轨道偏心较大,天体之间的潮汐锁定作用就难以形成,表现出来的更多是轨道共振。

水星就是一个典型的例子。其公转轨道偏心率达到0.206,而我们地球才0.017。所以虽然距离太阳那么近,质量又那么小,也没被潮汐锁定,而是形成了自转与公转周期为3:2的共振。

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