“月球为什么不能自转,而其他星球的卫星却可以自转呢?”其实月球是有自转运动的,只不过其自转周期和公转周期是相同的,因此大家才会只能看到月球的一面,而无法直接观察到月球的背面。
为什么大家只能看到月球一面?大家知道由于万有引力的作用,月球可以稳定的围绕地球进行公转,通过万有引力定律可知,物体之间的引力大小除了和物体的质量有关系外,还与二者之间的距离有关,因此对于地球和月球来说,其不同位置受到的引力大小是有差异的,比如地月之间靠近的一面受到的万有引力会大一些,外侧的部分受到的引力强度会低一些而惯性力则会更大,由于引力的影响,地球和月球的表面会形成隆起,当这种隆起效应发生在海洋上时就会产生潮汐现象。隆起效应会导致隆起部位的物质更密集而且,从而使该部位与另一个天体之间的引力更强,这种引力的差异会导致“隆起拖拽”效应的产生,从而使天体的自转速度降低。
由于“隆起拖拽”效应的存在,地球和月球其实都处于自转减速状态,只不过月球的质量远小于地球,因此其减速所消耗的时间更少。通过上文,大家已经可以知道为什么大家只能看到月球一面的原因了,既由于“隆起拖拽”效应的影响,月球的自转速度越来越慢,当其自转周期减慢到和公转周期相同时,处于地表的大家就只能看到月球面向大家的一侧了,造成这种现象的原因其实也就是大家常常听到的——潮汐锁定。
同样的道理,大家的地球也会受到“隆起拖拽”效应的影响而减慢自转速度,科学研究发现,地球诞生之初其自转周期可能仅有2.5小时左右,而四十多亿年后的今天地球自转周期约有24小时。
潮汐锁定效应广泛存在于天体运行系统中潮汐锁定不仅存在于行星与卫星之间,恒星和行星之间也有同样的原理,比如距离太阳最近的水星其实就处于“三分之二锁定”状态,其每公转两周则自身旋转3周。但是虽然太阳的质量更大,但是其对行星产生的潮汐锁定影响并非最为强烈,大家知道行星与太阳之间的距离远大于行星和自身卫星的距离,因此太阳和星系之间由于“隆起拖拽”效应产生的潮汐力并不明显,简单来说就是引潮力和引潮天体的质量成正比,而和该天体到地球的距离的立方成反比,所以日地之间的引力虽然大,但是潮汐力却小于地月之间的潮汐力。
潮汐锁定效应发挥到极致可以参考冥王星和它的卫星卡戎,这两个天体围绕着它们的公共质心旋转,且二者的公转周期和自转周期完全相同,所以冥王星和卡戎其实是处于“四目相对”状态。
总结综上所述,月球本身是有自转运动的,只不过其自转周期和公转周期相同,所以处于地表的大家仅能看到月球面向地球的一面,而造成这种现象的原因就是潮汐锁定,潮汐锁定现象广泛存在于天体运行系统中。
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