为什么我们只能看到月亮的正面?潮起潮落和亮的月份

2021-11-25 12:04:04 文章来源:网络

我们在夜空中最熟悉的天体莫过于月亮了。你一定见过满月的样子,满月时我们还能清楚地看到月亮上明暗不同的图案,祖先们颇富创造力地把这些图案想象成兔子、青蛙和桂花树。但是,我们在地面上一直只看到的是月球的同一面。

1959年10月7日,苏联太空船月球3号拍摄的月球背面的第一张照片 | Wikimedia (https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=71082405)1959年苏联发射了月球3号探测器,飞到月亮背后拍摄了一张月亮背面的照片发回地球,人类才第一次见到月亮背面的样子;直到中国的嫦娥四号成功软着陆月亮背面,人类才第一次近距离地研究月亮背后的秘密。嫦娥五号在月亮正面采集了岩石和土壤返回地球 ,让我们有机会对月亮有了更深刻的了解。那月亮背面与正面有什么不同吗?月亮不会旋转吗?答案是,月亮不是不会转,而是转得很巧妙。

要想了解月球和地球的关系其实很简单,我们在家就可以做一个模仿小实验。首先,请你邀请一个人站在地上不动,充当地球,而你则是月球。你需要围着他走,但在这个过程中,你必须保持正脸对着他,永远不能让他看见你的后脑勺。尝试过的小伙伴就会知道,若要完成这个任务,你需要在围着他绕圈的同时,随时调整自己身体的朝向。也就是说,你既要围绕它公转,你还要自转。当公转和自转满足一定条件的时候,你就能一直正脸对着他。这个条件说来也简单,即你公转一圈的时间和你自转一圈的时间相等,这时,你围着别人转完一圈,自己也转完了一圈。

2015年7月16日深空气候观测卫星从距地球100万英里的太空拍摄的月球绕过地球,只能看到月球的一侧 | Wikimedia (https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=42115030)月球和地球就是如此。月亮绕着地球转一圈的时间是27天7小时41分地球。说到这,你可能有个疑问,这难道是一个巧合吗?

我们能看到的月球表面 | Pixabay月亮的这个特点还真不是巧合,而是必然的结果。这是因为地球对月亮有引力,所以月球围绕地球旋转,反过来,月亮的引力也会影响地球。比如,地球上的火山爆发和地震就经常和月亮的引力作用有关。科学研究发现,很多特别严重的大地震,都是在月亮、太阳和地球排成一条线的时候发生的,因为这个时候月球对地球的影响力最明显。另外,月亮还吸引着地球的海水。海水是流动的,有了月亮的吸引,地球的海水就会被拉成一个椭圆的球体,结果就是有的地方海水上涨,有的地方海水就会下落,这就是潮汐。当然,海水涨潮和落潮是一件挺复杂的事,和天气、观察地、和太阳引力都有关系。但是起决定性作用的,还是月亮。在月球的引力作用下,对着月亮方向的海水就会涨潮,侧面的海水就会落潮。

月球引力影响海水潮起潮落 | Pixabay那么, 潮涨潮落会给地球带来什么影响呢?首先,海水被潮水充分搅动,增加了能量,也让海底增加了温度。有机物有机会聚集在一起获得更多的能力,演变为最原始的生命。地球上最早的生命诞生在海洋里。那些原始的生命,要想跑到陆地上来居住可不容易,需要漫长的时间进化,得逐渐适应陆地生活才行。涨潮落潮,就提供了一个绝好的机会。在沙滩上一般会有这么一片区域,在涨潮的时候变成海洋,在落潮的时候又变成陆地。你看,这简直就是一块天然的训练场嘛。海洋生物有机会被冲上陆地,适应陆地的环境,而且过几个小时之后又变回海洋。就这样,这里成为了海洋生物走向陆地的缓冲地带。所以如果没有月亮和潮汐,地球上很可能就不会有今天这么丰富的动植物,当然也就不会有人类了。

涨潮时成为海洋,退潮后又变回陆地 | Pixabay其次, 每次海水涨落,都会相互摩擦,也和地球本身的地壳岩石相互摩擦。地球自己的形状也像海水一样会发生微微的变化。所有这些变化,就像给地球踩刹车似的,慢慢给地球减速。时间一长,地球就越转越慢了。地球在刚诞生的时候,比现在要转得快多了。那个时候地球8个小时就转完一圈,也就是说一天只有5个小时。在恐龙生活的年代,一天只有20多个小时,也比现在少一些。地球越转越慢,一天越来越长,这就是月亮造成的结果。还有,力都是相互作用的。月亮的引力给地球减速,地球的引力也给月亮减速。月亮上虽然没有海水,但是月亮的内部岩石结构也会在地球的引力作用下微微改变形状。天文学家发现,地球的引力会造成月亮表面凸起10厘米。岩石被引力改变形状,也是一种张潮,叫固体潮。固体潮给月亮踩了刹车。月亮慢慢被减速,直到围绕地球的时间和自己转的时间保持一致,达到了一种平衡的状态。就好像地球的引力把月亮锁住了。天文学上把这种状态叫潮汐锁定。

海水涨落也塑造了地球的形状 | Pixabay潮汐锁定状态并非为月亮独有。在太阳系里到处都能找到潮汐锁定的例子。比如,火星的两颗卫星就被火星潮汐锁定;土星有15颗卫星被土星潮汐锁定;天王星潮汐锁定了自己的5颗卫星;海王星潮汐锁定了自己的2颗卫星。矮行星冥王星和它的卫星卡戎之间,甚至已经实现了相互的潮汐锁定——卡戎保持一个面对着冥王星,冥王星也保持一个面对着卡戎。

看!这里有一颗行星在跟你比心!

葵花唠科 朝阳金葵花与您一起唠唠科普知识、科普活动、科技动态、科技人物、科协资讯……不光太阳系里的行星和卫星会这样,天文学家发现太阳系之外的行星也有潮汐锁定的现象。比如有一颗恒星叫 TRAPPIST-1,它身边的7颗行星都被它潮汐锁定了。如果是两颗恒星靠的很近,它们之间的引力强大到影响彼此的运动状态,它们也会潮汐锁定。现在,只是地球把月亮给潮汐锁定了。地球和月亮继续转下去,再经过漫长的时间积累,月亮也会反过来把地球潮汐锁定。到那个时候,地球比现在转得更慢,一天的时间更长,而月亮也比现在转得更慢,直到月亮保持一个面对着地球,地球也保持一个面对着月亮。也就是说,有半个地球的人永远也见不到月亮出现。当然,这一天还要等上十几亿年,才能达到新的平衡状态。月亮被减速还有一个结果,那就是月亮离地球越来越远了。月亮远离地球的速度是每年2到3厘米,这个速度就和你手指甲生长的速度差不多。未来很长一段时间,地球和月亮继续通过引力的作用“耳鬓厮磨”,彼此踩着对方的刹车,彼此锁定、彼此远离。月亮离我们将越来越远,我们也会度过越来越漫长的一天。

自古以来月就是文人墨客吟诵的对象 | Pixabay自古以来,中国人吟诵月亮的诗词歌赋车载斗量,月亮寄托了中国人太多的思愁。今人不见古人月,今月曾经照古人。月亮还是那个月亮,其产生的作用也时时刻刻改变着我们生存的地球。作者:高爽编辑:酥鱼排版:靳小明

来源:我是科学家

昨天的下班路上,多少小伙伴都拿起了手机对准了月亮和它身边闪亮的星。

朋友圈被“金星伴月”所刷屏。其实这个说法并不算是天文学名词,只能算作俗称。在天文上往往指的就是金星合月事件,当发生合月事件时,往往是两个天体在二维夜空中看起来比较接近的时刻。

“金星伴月”被大家熟悉,说明人们对金星合月有明显的认知,但是其实这并不算天文奇观。这是一种极具美感,而且适合公众观测的正常天象。

让我们来看看小伙伴们拍下的“金星伴月”大作吧!

@彤悦

@懒人胖哥

@胡三三

@亦安然

@晴雨初霁

@呼噜呼噜鸡

傍晚,北京西方的天空中开始出现肉眼可见的“金星伴月”景观天象。金星和月亮在白天相聚,此次金星会合月亮,两者相距1.1°。在“金星伴月”出现的时候,太阳还没有落山,可以同时在西方见到太阳、月亮、金星在一个画面中。但是遗憾的是,这个现象在20点之间就结束,进入了无月夜。

除了金星伴月,11月的“天宇剧场”,“天象大片”将轮番上演。其中,非常接近全食的月偏食堪称“超级大片”,最令人期待。11月11日,土木伴月会再次上演;11月18日,被誉为“流星雨之王”的狮子座流星雨将迎来极大,极大时ZHR为20颗左右;11月19日,一场月偏食将震撼登场。

这个月记得抬头看月亮哦。

(图片来自受访对象)

来源:上观

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