月球被潮汐锁定,地球只能看到其一面,未来地球会否也被太阳锁定

月球被潮汐锁定,地球只能看到其一面,未来地球会否也被太阳锁定?许多人有疑问,地球和太阳之间也有潮汐锁定吧,为什么地球不会只有一面对着太阳呢,太阳系里那么多行星及卫星,为什么仅月球被潮汐锁定在地球上只能看到其一面,这本身是不是巧合?

月亮


其实不是巧合,不严谨地说,所有卫星都已经或者逐渐被它所环绕的行星潮汐锁定,只不过由于轨道和天体本身物理性质不同,被潮汐锁定所需要的时间相差很大,有的只需要几千万年,有的就是几百亿年。

另外,月球虽然已经被潮汐锁定了,但是仍然存在着“天平动”,也就是说月球还是会来回摆动,实际上我们能看到59%的月球表面,而不是正好的50%月球表面。地球还没有被太阳潮汐锁定,据计算五百多亿年后地球就被太阳潮汐锁定了,当然在那之前太阳就已经不复存在了。

“潮汐锁定”几个字就可以解释,地球自转变慢,月球远离地球都与此相关。更直观的解释就是天长日久,地球和月球达到一种平衡,就像两个齿轮相互咬合,一个大齿轮转的慢,一个小齿轮转的快。

地球潮汐锁定了月球,而月球也在试图潮汐锁定地球,几十亿年来,地球的自转速度从几个小时变成了现在的24小时,这个能量转移到了月球,使月球轨道越来越高,至今仍然以每年几厘米的速度往外飞,相应的地球也越转越慢,不过很遗憾,两者博弈的结果将是月球被甩出地月系,地球以慢于现在速度的速度自转,所以跟冥卫一潮汐锁定了冥王星不同,月球试图潮汐锁定地球注定失败。

地球


其实卫星被行星潮汐锁定在太阳系内是非常常见的,倒是行星被太阳潮汐锁定只有水星一例(而且是3:2的轨道共振),因为只有水星距离太阳足够近。相互环绕的行星和卫星、恒星与行星之间,对其中一者的引力效果是不平衡的,简单说就是距离对方更近的一半受到了比更远的一半更大的引力,受到这种引力差的影响,质量较小的一方体积会发生变化,形成一个朝向质量较大一方的潮汐隆起,质量差更大、距离更近的卫星最终会被潮汐力撕裂,形成土星环、木星环这些残骸。

而相对质量合适、距离合适的卫星则会在引力场影响下导致两种结果:其一是自转速度快于公转速度的,自转减速;其二是低于公转速度的,自转加快,两种结果都指向潮汐锁定模式,即:潮汐锁定的天体绕自身的轴旋转一圈要花上绕着同伴公转一圈相同的时间,且被潮汐锁定的一方只能以一面面对另一方。

潮汐锁定受距离、质量比、轨道离心率多方面作用,潮汐锁定是同时发生在两者之间的,导致的结果是双方都会发生自转与公转时间的改变,这方面的极端例子是冥王星和冥卫一,他俩因为质量相差较小,所以互相潮汐锁定,即冥王星背面永远看不到冥卫一,冥卫一的背面永远看不到冥王星,同时,二者也彼此环绕旋转(公转)。

至于我们的地球,实际上地球和月球、太阳的潮汐锁定也都在缓慢的发生,从五亿年前每天20小时每年420天到现在,地球自转的速度是在减慢的(当然实际的影响因素很多,大气和海洋的摩擦还减小了这个减慢的速度),也就是说未来有一天地球也会被彻底太阳潮汐锁定,一半的地球见不到太阳。

太阳


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