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而其他星球的衛星卻可以自轉呢

林玟書2年前12瀏覽0評論

而其他星球的衛星卻可以自轉呢?

“月球為什么不能自轉,而其他星球的衛星卻可以自轉呢?”其實月球是有自轉運動的,只不過其自轉周期和公轉周期是相同的,因此我們才會只能看到月球的一面,而無法直接觀察到月球的背面。

為什么我們只能看到月球一面?

我們知道由于萬有引力的作用,月球可以穩定的圍繞地球進行公轉,通過萬有引力定律可知,物體之間的引力大小除了和物體的質量有關系外,還與二者之間的距離有關,因此對于地球和月球來說,其不同位置受到的引力大小是有差異的,比如地月之間靠近的一面受到的萬有引力會大一些,外側的部分受到的引力強度會低一些而慣性力則會更大,由于引力的影響,地球和月球的表面會形成隆起,當這種隆起效應發生在海洋上時就會產生潮汐現象。隆起效應會導致隆起部位的物質更密集而且,從而使該部位與另一個天體之間的引力更強,這種引力的差異會導致“隆起拖拽”效應的產生,從而使天體的自轉速度降低。

由于“隆起拖拽”效應的存在,地球和月球其實都處于自轉減速狀態,只不過月球的質量遠小于地球,因此其減速所消耗的時間更少。通過上文,我們已經可以知道為什么我們只能看到月球一面的原因了,既由于“隆起拖拽”效應的影響,月球的自轉速度越來越慢,當其自轉周期減慢到和公轉周期相同時,處于地表的我們就只能看到月球面向我們的一側了,造成這種現象的原因其實也就是我們常常聽到的——潮汐鎖定。

同樣的道理,我們的地球也會受到“隆起拖拽”效應的影響而減慢自轉速度,科學研究發現,地球誕生之初其自轉周期可能僅有2.5小時左右,而四十多億年后的今天地球自轉周期約有24小時。

潮汐鎖定效應廣泛存在于天體運行系統中

潮汐鎖定不僅存在于行星與衛星之間,恒星和行星之間也有同樣的原理,比如距離太陽最近的水星其實就處于“三分之二鎖定”狀態,其每公轉兩周則自身旋轉3周。但是雖然太陽的質量更大,但是其對行星產生的潮汐鎖定影響并非最為強烈,我們知道行星與太陽之間的距離遠大于行星和自身衛星的距離,因此太陽和星系之間由于“隆起拖拽”效應產生的潮汐力并不明顯,簡單來說就是引潮力和引潮天體的質量成正比,而和該天體到地球的距離的立方成反比,所以日地之間的引力雖然大,但是潮汐力卻小于地月之間的潮汐力。

潮汐鎖定效應發揮到極致可以參考冥王星和它的衛星卡戎,這兩個天體圍繞著它們的公共質心旋轉,且二者的公轉周期和自轉周期完全相同,所以冥王星和卡戎其實是處于“四目相對”狀態。

總結

綜上所述,月球本身是有自轉運動的,只不過其自轉周期和公轉周期相同,所以處于地表的我們僅能看到月球面向地球的一面,而造成這種現象的原因就是潮汐鎖定,潮汐鎖定現象廣泛存在于天體運行系統中。

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