月亮为什么始终以同一面朝向地球

发布时间: 2023-04-01 17:00:27 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 79

为什么月亮总是以同一面对着我们?,首先我们需要知道的是,地球和月球都在自转。而且月亮会围绕地球做椭圆轨道的公转,如果从北极俯瞰,...

月亮为什么始终以同一面朝向地球

为什么月亮总是以同一面对着我们?

 首先我们需要知道的是,地球和月球都在自转。而且月亮会围绕地球做椭圆轨道的公转,如果从北极俯瞰,地球的自转、月球的自转以及公转方向都是逆时针的。

  好了,接下来我们讲重点。因为月亮绕地球公转的周期(约27.3217天)与月亮自身绕自轴的周期(约27.322天)几乎完全相同,这种现象叫做同步自转天然卫星或者是潮汐锁定。严格的讲,其实月亮也不只是完全有一半的面一直对着我们,由于天平动的缘故,我们可以多看见约18%的月背面,也就是说我们在地球上总共看见的月面约59%。

  那么问题又来了!什么是天平动呢?简单的说,就是从地球上看去,由于地球和月亮都是运动着的,有公转与自转,因此看起来月亮在天空中有周期规律性的摆动。从而使得月亮的另一半面部分出现又消失的规律周期,这里就不详讲各种天平动了。

  

  因为月亮是1:1的潮汐锁定,所以从地球只能看到一侧

  最后,如果您不理解,我们就来举个简单的生活中的例子,来简单类比一下。假如您现在手中有一个溜溜球,将溜溜球的连线地方做个标记,随后用线在地面上转动溜溜球,类似于月亮的公转,朝向逆时针方向。我们将溜溜球比作月亮,将自己的手比作为地球。转动起来,你就会发现,你标记的地方,永远的指向你的手掌。这就和同步自转天然卫星类似,不过有一点需要知道的是,我们的月亮不会永远只有一面指向地球。有证据表明,月亮的公转周期以及自转周期在遥远的过去是不同的。而且,理论的计算表明,在更遥远的未来,随着月亮远离地球,月亮的公转以及自转周期又会不同。

  图解胜过万语,请看下图:

  

  

  动画及图片来自网络

  

  月球相位变化的动画

这是因为月亮一直处于我们的顶端,而且会随着地球的动而动,所以我们能够一直看到月亮总是一面对着我们,这是他的公转作用的。
月亮自转和围绕地球的公转基本是同步的,都是约27天,叫做同步自转卫星,从地球望去也就只有大约一半面对着我们。
因为月亮和地球是同步自转的关系,此外还有潮汐锁定,所以是同一面。

月球是否一直只有一面对着地球么?为什么?

答案是肯定的.
月亮老是一面朝着地球的原因是:月亮自转与公转的周期相同
细心的你可能早就知道,月球的一面总是朝向地球的,我们永
远无法在地球上看到月球的另外一面(严格的说,由于月球天平
动,我们至多可以看到59%的月面,而不是50%).这一奇妙的现
象也被拿来当作主张月球中空说人们的证据.他们认为这是“造
月的‘人’让月球永远以一面向着地球,用设在这一面的设备控
制地球.而他们则住在月球背面的内部.他们制造飞碟做些研究
或修护仪器,并注意地球人的动静.”
果真如此吗?月球永远只有一面朝像地球,也就是说,月球
绕地球公转的周期和月球自转的周期是(大致)相等的.听起来
这确实是个不可思议的事实,然而,科学告所我们,这个事实尽
管奇妙,却可以解释,并且在宇宙中并不少见.
回想一下刚才我们谈论的潮汐现象.起潮力把地球上的海水
“拉”成了椭球形,然而地球还在自转——地球和海水之间就形
成了摩擦力.这种潮汐摩擦的结果是使地球自转变慢.一种叫做
鹦鹉螺的化石可以让人们了解到远古年代地球上一天的长度.40
亿年前,这个数字是8.2小时,16亿年前是16.6小时.到了恐龙
繁盛的时代,一天的长度已经和现代差不多了.并且,现在一天
的长度还在变长.潮汐作用是相互的,而且地球对月球的潮汐作
用影响更大.尽管月球上没有海洋,起潮力同样会对月球产生这
种减慢月球自转的影响.在地球的起潮力的作用下,月球终于变
成了一面永远对着地球.
事实上,对于所有行星的卫星,长期的趋势必然是公转和自
转的周期相等.这并不是什么人造的“巧合”,而是万有引力作
用下的行星—卫星的双人舞.对于地月系,地球的自转将继续减
慢,月球则不断远离地球,直到达到一种平衡状态,并将永远保
持下去.我们或许可以称之为地球和月球的华尔兹.
月球不是中空的,那么它的内部结构是怎样的?月球不是外
星人的宇宙飞船,那么它来自何方?我们需要承认,这是两个相
当困难的问题.然而经过科学家的努力,我们还是知道了关于月
球的一些秘密.
首先是月球内部的结构.地震是了解地球内部结构的一把钥
匙,甚至是科学家研究星球内部结构的唯一方法,一个典型的商
业用途就是利用人工地震波寻找石油.这个方法也同样适用于月
球.在阿波罗登月计划中,科学家在月面安放了几架地震仪.通
过地震仪就可以了解到月球内部的结构.一个典型的月球内部模
型如图二所示.月球拥有一个大约65km厚的月壳,这要比地壳厚
的多,因此月震的震级也小的多.深层是1000km以上的月幔.至
于月核是怎样的,现在还不太清楚.它有可能只是一个小的铁核,
因为月球的磁场相当微弱.
至于月球的起源,这是一个引人入胜的话题.迄今为止,人
们熟悉的月球起源学说总共有四种:同源说、俘获说、分裂说和
冲撞说.前三种假说都有无法解释的地方.例如月球很少含铁,
这导致了同源说(地月共同形成)的矛盾.又如分裂说(月球是
从地球赤道上“甩”出去的),则无法解释月球轨道的倾角和分
离的初速度要求太高.冲撞说是20世纪70年代兴起的一个假说,
现在已经得到了大多数天文学家的认同.它能够很好的解释月球
形成的过程.

月亮总是以同一面对着地球,这是因为______.

月球是地球的卫星,月球的自转的周期与月球公转的周期相同,所以月亮总是以同一面对着地球.
故答案为:月球的自转的周期与月球公转的周期相同.

为什么月亮总是一面朝着地球?

从地球上看月亮,只能看到它的一面,它的另一面像是怕羞似的,老是“藏”着不让我们看到。随着天文观测手段的进步,人们对月亮向着地球的一面,已经了解的比较清楚了,但是对它“藏”起来的一面,却所知甚少。

现在,人们利用载人或不载人的航天器,绕到月亮背面上空,给月亮背面拍了照片,再用无线电波传送回来或直接带回地面,这才知道它是什么样子。与正面相比,月球背面的地形更加凹凸不平,起伏悬殊。平原所占面积较少,而环形山则较多。月亮为什么永远以同一面朝着地球,而另一面从来不转过来呢?

这是因为月亮一方面绕地球公转,一方面在自转,而它自转一周的时间,正好和它绕地球公转一周的时间相同,都是27.3天。所以,当月亮绕地球转过一个角度,它也正好自己旋转了相同的角度,如果月亮绕地球转了360 ,它也正好自转了一圈,永远是一面朝着地球,另一面背着地球。

因为月球沿着椭圆形轨道绕地球运动,公转速度不像自转速度那么均匀,它的自转轴又不垂直于公转运动轨道面,因此我们有时能够看见月亮背面的一小部分。这样算起来,我们可以看到的月亮部分,大约是月球表面的 59%。

至于说到月球自转周期等于公转周期,那倒并不一直是这样的。在几十亿年前,月球的自转要比现在快得多,由于地球强大的吸引力,使月球自转逐步减慢,直到今天正好等于它的公转周期。

将来,月球还会逐渐远离地球,它绕地球的公转周期会变长,而地球的自转周期也会变长。大约再过50亿年,地球上的一天会等于月球绕地球一周的时间,也就是一天等于一个“月”,相当于现在的43天。那时 地球会以同一面对着月球而不是月球以同一面对着地球了 住在地球背着月球一面的人们,就要长途旅行到对着月球的一面来,才能观赏到皎洁的明月了。

为什么月球面向地球的永远是同一面?

月球自西向东绕南北两极自转,自转的速度大约是27天/圈,与月球绕地球公转速度巧合般的一致。月球围绕地球同样自西向东公转,因为月球的自转速度与公转速度相同,所以自转产生的月球表面相对地球的表面移动被相互抵消了,所以我们所观测到的月球始终是月球的正面。

古往今来,月亮寄托了无数人的乡愁和思念。沧海桑田时空流转,来来往往的人生生不息,而月亮仿若永恒。我们同千百年前的古人看到的是同一个月亮,然而你是否知道,人们千百年来看到的月球,都是月球的同一面。

这是为什么呢?月球难道不自转吗?月球的自转速度又是怎样的呢?是什么让月球能够始终以一面示人呢?

这些问题的关键在于月球的自转。地球(行星)围绕太阳(恒星)公转,同时也在进行着自转,从而有了昼夜晨昏、一年四季之分。那么同样的原理,月球作为地球的卫星,在围绕着地球公转的时候也会进行自转。那么为什么同样都有自转和公转,地球却能使自身表面在不同时间都能接受到太阳光,而月球却只能以一面示人呢?

原因在于月球自转的周期。月球自西向东绕南北两极自转,自转的速度大约是27天/圈,与月球绕地球公转速度巧合般的一致。月球围绕地球同样自西向东公转,因为月球的自转速度与公转速度相同,所以自转产生的月球表面相对地球的表面移动被相互抵消了,于是月球始终以正面向地球展示,所以千百年来人们所看到的月球是一样的,都是面向地球的那一面,也就是表面的环形山形似玉兔的那一面,因此才有嫦娥玉兔的传说。

那么怎么会有这样的巧合,自传与公转的速度一致,从而抵消了月球表面相对于地球观测者的移动呢?这其中涉及到复杂的物理原理,一般我们称这种行星卫星表面相对于行星静止的现象为同步自转,也叫作潮汐锁定。

潮汐锁定的直接结果就是使得宇宙中两个相互吸引的星体的其中一方围绕另一方的自转和公转速度一致,而潮汐锁定一般发生在一个质量较大的行星和质量较小的卫星之间,比如地球与月球。月球的自转速度与公转速度一致,从而使得我们所观测到的月球始终是月球的正面,这就是月球的一面之缘。
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