为何月球总是同一面朝向地球?


月球具有自转能力 。在绕地球公转的过程中,月球同时进行自转,其自转周期约为27.32166日,恰好与一个恒星月相吻合 。所谓恒星月,是指月球相对于一颗恒星的公转周期 。因此,我们难以观测到月球的背面,这一现象被称为同步自转 , 亦即潮汐锁定 。在太阳系的卫星世界中,潮汐锁定几乎是一种普遍存在的规律 。
那么,为什么月球总是一面朝向地球呢?这是因为地球对月球产生了巨大的潮汐力 。这种力量会使物体沿纵向拉长,横向压扁 。例如,一根杆在潮汐力作用下,竖直时的能量比横卧时更低 。因此,当物体具备释放能量的机制时,它往往会趋向于能量较低的状态 。而在没有能量输入的情况下,物体不可能从能量低的状态转变为能量高的状态 。
地球同样受到月球潮汐力的影响,海水的潮涨潮落便是这种能量释放的一种方式 。同时,地球的自转速度在历史进程中确实有所减缓 。尽管月球现在是一个固态天体,但在过去,它曾是一个炽热的、拥有火山活动的、易于变形的世界 。在当时,月球的自转能量全部释放到了火山活动中 。因此 , 最终月球停了下来 , 使其一面始终朝向地球 。
【为何月球总是同一面朝向地球?】关于月球的公转周期,它沿着一个圆形轨道绕地球运行 。这个轨道平面在天球上截得的大圆称为白道 。白道平面不与天赤道重合,也不与黄道面平行,其空间位置在不断变化 。月球公转周期为27.32日 。月球轨道(白道)对地球轨道(黄道)的平均倾角为509度 。然而 , 我们知道月球平均每年以3.8厘米的速度逐渐远离地球 。

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