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了解天文学的人都知道,月球永远只有一面对着地球,我们永远看不到月球的背面,很多科幻的电影就会拿这个事情大做文章,比如有一部动画片叫做《宇宙骑士》,里面就说到月球的背面其实是外星侵略者的大本营,它们躲在月球背面,人类看不到他们。月球只有一面面向地球这个事实确实是引发了人们无数的遐想,那为什么会这样呢?其实这是潮汐力的作用,这个现象就是传说中的潮汐锁定。为什么叫潮汐锁定?因为月球就好像被地球锁定了一样,月球的视线永远都不能离开地球,这就是所谓的潮汐锁定。月亮对地球有潮汐力的影响,而地球对月球也有潮汐锁定,这一切的原因恰恰也是因为地球对月球的潮汐力导致的,这个潮汐力是相互的。
在很久很久以前,月球自转的速度其实要比现在快很多的,而现在的月球一个月就绕着地球转一圈,我们知道潮汐力的本质是整个月球上的不同位置,受到地球上的引力会不一样,引力不一样会导致什么后果呢?我们可以从两个层面来看这个问题。首先,如果把月球当成一个整体的话,我们来看看它会有什么效果。首先离地球近的那一侧,要比离地球远的那一侧感受到更大的来自于地球的引力,这样的情况下,整个月球的感受,就好像是有一个沿着地球和月球连线方向的力一直在两端拉伸它。这样的情况下,月球其实就不是一个完整的星球了,这个时候我们要再来思考一下月球是由什么物质构成的。
月球明显不是一个均匀材质构成的一个均匀球体,如果是一个均匀的球体倒是没什么,它可能就不会被锁定,正是因为月球是一个材料丰富、元素各异的天体才会被潮汐锁定,我们可以把月球想象成一个内部比较松软的球,因为内部都是一些石头、沙子、土,甚至可能会有一点点液体,这个时候由于月球在地球潮汐力的作用下,它就不是一个圆形了,而且月球还没有被锁定,还有自转的时候,被拉伸的部分也是一直在变的,这会导致一个什么效果呢?月球被地球的潮汐力全身作用了一遍之后,它就变得非常松软,而且也会作用在月球的内部。那么在这样穿透性的潮汐力的作用下,月球就像受了内伤一样,发生了内部结构的变化,整个土质就比较松软,这是第一部分。
第二层我们怎么来看接下来会发生什么事,由于有潮汐力,靠近地球的那一面一定是受到比较大的引力,所以月球相对来说,这些松软的物质都会有往地球那一面跑的趋势,就等于整个月球的重心不在正中央了,但是潮汐力的作用,方位是一直在变的,因为月球还在自转,月球内部的这些物质,本质上也在经历地球海洋一样的潮汐,那么这些物质在月球看来就是在动来动去,那会产生什么效果呢?明显是会在内部产生一种摩擦力,因为位置不断在变,本来月球转动比较快的话,它就是需要能量的,但是能量会逐渐被消耗在摩擦力所产生的热量上,久而久之,转动的动能就会越来越弱,转得也就越来越慢。
这种摩擦什么时候才能停呢?当然是在月球不再转动的时候,自然就不会再摩擦了。这就是所谓的潮汐锁定,月球就这样被地球的潮汐力锁定了。那么问题来了,后面的事情是很可怕的,你想想,我们地球也是球,地球上面也有海洋,海洋在进行涨潮和退潮的过程当中,也在和地球的表面不断地发生摩擦,那地球会不会被月亮潮汐锁定了呢?会的,但是非常非常久,而且同样的事情太阳也会作用在地球上,太阳对地球也有潮汐力,也会产生潮汐锁定。但是太阳对地球的潮汐锁定作用只有月球的一半,因为太阳离我们太远了,锁定了之后也是很恐怖的,因为锁定了之后,地球只有一面对准太阳,这一面就只有白天,这一面上的生物可能都没有办法生存。
地球的另外一面可能也没有办法生存,因为获得不到阳光,万物没有办法生长,所以说如果这个事情发生的话,地球上应该就很难有生命再存在,可能只有白天跟黑夜交界的那一圈还会有一些生命,但是你也不用太担心,因为地球还是比较大的,这种潮汐锁定就算发生估计也要过75亿年,而且在那之前,我相信人类应该已经移民外星了。不过在逐渐被锁定的过程当中,我们地球的转速会越来越慢,越来越慢的情况下,我们一天的时间就会变长,当然可能减速的速度也非常慢,一年可能只会慢0.000001秒, 所以在我们现在的有生之年,还是不需要担心这些现象的。
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