为何月球每年会远离地球3.8厘米?
我就纳了闷了,靠什么算出来的3.8厘米?这也有点太精确了,是不是那个砖家又发神经了,既使月亮每年远离地球一米,一万年后,它也逃不开地球的 掌心,说这种耸人听闻的话,无非是想哗众取宠罢了,没有多大的现实意义。
实际上,地月系统相对于其他行星-卫星系统是很不稳定的,所以月球和地球之间的运动还在不停的变化之中。
为什么月球会逐渐远离地球?地球不是一个完美的球体,所以地球的质量中心不是刚好位于地球的正中,如果我们把这种质量中心的偏移画的更加大一些,你就可以把地球想象成一个葫芦状的物体——从球体上凸出来一块,这块就表示质量的偏移。
那么由于这个质量的偏移,那么当地球转动的时候,这块突起的质量就会对月球有一个吸引作用,使月球向地球自转的方向上加速。而且我们知道,月球的公转方向跟地球的自转方向是相通的,而且月球的公转速度远远低于地球的自转速度,所以地球每“赶上”月球的公转一次,月球的速度公转速度就会被加快一点儿【地球的自转速度也会减慢一点儿】,这样地球的自转速度就会越来越慢、月球的公转速度就会越来越快。
这样的原理有点儿类似我们玩儿的打陀螺一样,每一次凸起的质量产生的引力作用就好像长长的鞭子一样,每“甩过”月球一次,月球就被加速一点儿,公转速度就快一点儿,那么在离心力的作用下,月球就会往外运动一些——这也是为什么月球会逐渐远离地球。
而最终等到地球自转速度和公转速度完全相同的时候,月球也就停止向外远离了——这个时候我们就称两个行星互相潮汐锁定了。事实上,比如说太阳系中的冥王星和卡戎就是互相潮汐锁定的,这一对的行星-卫星系统就是稳定的、不会继续远离了。
这样你明白为什么月球在逐渐远离地球了吧?
月球正在远离地球,是什么原因引起的呢?
研究发现了潮汐作用正是月球逃离地球的罪魁祸首,由于月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象,潮汐力消耗地球自转所需的能量,从而使地球自转速度降低,月球轨道半径正以每年约3.9厘米的速率在增大,而由所谓哈勃常数确定的宇宙膨胀速率为每百万秒差距每秒71千米。
同时也有人认为这是宇宙膨胀的结果!
月球轨道半径正以每年约3.9厘米的速率在增大,而由所谓哈勃常数确定的宇宙膨胀速率为每百万秒差距每秒71千米,这两个数字从各自所取的具体单位来看好像是风马牛不相及,然而我们可以把它们改写为同样的单位。月球轨道半径是384000千米。如果我们假定这个轨道随时间稳定地增大,那么使轨道半径增大1倍所需要的时间恰好是约100亿年。对于宇宙来说,哈勃常数是一个很奇妙的数字,它的物理单位是时间单位的倒数。如果我们把百万秒差距换算成千米(即3080亿亿千米),把每秒71千米换算成每年22.4亿千米,然后把两者相除,其结果是时间等于138亿年。注意,月球轨道增大1倍所花的时间(100亿年),与宇宙尺度增大1倍所需要的时间(138亿年)相当接近。
月球确实一直在远离地球,目前离开的速度大约是3.8厘米/年,之所以会出现这样的情况,主要还是受到地球与月球间的“潮汐作用”的影响。
地球诞生至今已经大约有46亿年的时间,最初的时候月球并不是地球的卫星,关于月球起源的说法较多,其中也存在着一定的争议,有人说是小行星与地球撞击产生的地球。另外也有人说月球本是地球的一部分,后期由于某种原理与地球分离,并最终形成了月球。无论月球最终的起源到底如何,地球与月球相伴数十亿年的事实是基本可以肯定的。
现如今地球与月球间的距离平均为38.4万公里,月球作为地球的一颗卫星规律地绕着地球旋转,另外由于“潮汐锁定”的原因,月球实际上常年只有一面面向地球,人类想要看清月球的另外一面,只能借助探测器绕到月球的背面去进行拍照和观察。
其实最初的“地月关系”与现在是存在着较大的不同的,当时月球与地球的距离可能只有十几万公里,地球的自转速度也明显要比现在快很多,后期伴随着地球海洋的形成,月球对于地球的引力就会引起“潮汐”的效果,这种“潮汐作用”一定程度上减弱了地球的自转速度,因而也就导致了月球多年来一直在不断地远离地球,只是每年离开的距离都非常的微小罢了。
月球会在未来的某一天彻底地离开地球吗?这个主要得看地球的“希尔球”半径长度。
月球对于地球的作用是非常大的,不但帮助地球抵挡了众多的陨石撞击,还促进地球形成了可以抵御“太阳风”的磁场等等,如果有一天月球真的彻底离开地球了,那么对于地球来讲其实也是灾难性的问题。
根据相关计算可知,地球的“希尔球半径”大约为150万公里。也就是说卫星只有达到了这个距离才会彻底摆脱地球引力的束缚。目前地球与月球的平均距离大约是38.4万公里,如果按照每年远离地球3.8厘米来计算,大约还需要395亿年之久,而且这里边还没有考虑到伴随着距离越来越远,每年离开的尺寸可能会越来越小的问题。
要知道,太阳的剩余“寿命”可能只有50-60亿年的时间,当太阳最后的“核聚变”反应完成以后,太阳会从目前的黄矮星变成红巨星,出现大范围的膨胀,并最终缩小为一颗白矮星。在这样的一个过程中地球和月球可能都会被吞噬掉,即便没有被吞噬掉,未来的太阳系可能也已经不适合人类的居住。
所以说相对于太阳剩余“寿命”的问题来讲,月球彻底离开地球的问题就没有多大意义了,最起码在人类找到新的宜居星球之前,月球应该是不会彻底远离地球的。
以上个人意见仅供参考。