月球为何分毫不差地同一面对着地球

时间：2024/02/05　　点击量：

　　月球是地球的唯一天然卫星，它是人类探索太空的第一站，它也是人类文化和历史的重要组成部分，它影响着地球的潮汐、气候、生物节律等方面，它是我们夜空中最亮的星，它是我们的伙伴和灵感。

　　月球的直径约为3474公里，它的质量约为地球的1/81，它的表面温度在白天可达127摄氏度，在夜晚可降至-173摄氏度，它的表面覆盖着厚厚的尘埃，它的内部分为岩石和金属，它的外部有着薄薄的大气层，它的外观有着明暗不一的区域，它的背面有着巨大的撞击坑，它的正面有着美丽的月海，它的形状有着圆缺变化，它的颜色有着银白闪烁。

　　月球的轨道半径约为38.4万公里，它的轨道倾角约为5.1度，它的轨道偏心率约为0.0549，它的轨道周期约为27.3天，它的自转周期约为27.3天，它的同步自转率约为1，它的自转轴倾角约为1.5度，它的自转速度约为16.7公里/小时，它的公转速度约为1.02公里/秒，它的逃逸速度约为2.38公里/秒，它的引力加速度约为1.62米/秒平方，它的表面重力约为地球的1/6。

　　月球的数据看似普通，但其中有一个特点非常奇特，那就是月球的自转周期和公转周期相同，也就是说月球每绕着地球转一圈，也自己转一圈，这就导致了月球始终以同一面对着地球，也就是我们常说的月球背面永远看不到，这是一种什么样的现象？这是一种巧合吗？这是一种隐情吗？

　　自转：自转是指一个天体绕着自己的轴心旋转的运动，自转的方向可以用右手定则来判断，自转的速度可以用角速度来衡量，自转的周期可以用恒星日或者太阳日来计算，自转的结果可以导致天体的形状变为椭球，自转的原因可以归结为天体的初始角动量。

　　公转：公转是指一个天体绕着另一个天体旋转的运动，公转的方向可以用右手定则来判断，公转的速度可以用轨道速度来衡量，公转的周期可以用恒星年或者太阳年来计算，公转的结果可以导致天体的轨道变为椭圆，公转的原因可以归结为天体之间的引力作用。

　　潮汐：潮汐是指一个天体受到另一个天体引力的不均匀作用而产生的形变和运动的现象，潮汐的方向可以用引力梯度来确定，潮汐的幅度可以用潮汐力来衡量，潮汐的周期可以用潮汐日来计算，潮汐的结果可以导致天体的能量损失和角动量转移，潮汐的原因可以归结为引力的距离平方反比律。

　　首先，我们要明白，月球的自转周期和公转周期相同，不是一种巧合，而是一种必然，这是由潮汐锁定的效应决定的，潮汐锁定是指一个天体受到另一个天体的潮汐作用而最终使得自转周期和公转周期相等的过程，这是一个普遍存在的现象，不仅发生在月球和地球之间，还发生在许多其他的天体组合之间，例如木星的伽利略卫星，土星的泰坦卫星，冥王星和卡戎卫星等等。

　　那么，潮汐锁定是如何发生的呢？我们可以用一个简单的模型来解释，假设月球是一个完全弹性的球体，它的自转速度和公转速度不同，那么当月球绕着地球运行时，它会受到地球引力的不均匀作用，因为月球靠近地球的一面受到的引力要大于远离地球的一面，这就会使月球的形状发生变化，变成一个椭球，而这个椭球的长轴会指向地球的方向，这就是潮汐隆起的效果。

　　然而，由于月球的自转速度和公转速度不同，这个椭球的长轴并不会一直指向地球，而是会有一定的角度偏离，这就会使月球受到地球引力的扭转作用，因为月球靠近地球的一侧受到的扭转力要大于远离地球的一侧，这就会使月球的自转速度发生变化，变慢或者变快。