月球總是以固定的一面對著地球的原因

月球總是以固定的一面對著地球的原因

　　月球永遠(yuǎn)都是一面朝向我們，這一面習(xí)慣上被我們稱為正面。另外一面，除了在月面邊沿附近的區(qū)域因天秤動而中間可見以外，月球的背面絕大部分不能從地球看見。在沒有探測器的年代，月球的背面一直是個(gè)未知的世界。月球背面的一大特色是幾乎沒有月海這種較暗的月面特征。而當(dāng)人造探測器運(yùn)行至月球背面時(shí)，它將無法與地球直接通訊。

　　月球總是以固定的一面對著地球的原因

　　月球的引力造成地球兩側(cè)海水的升漲，形成每日兩次的漲潮。隨著地球從西向東自轉(zhuǎn)，這兩次漲潮——一次永遠(yuǎn)沖著月亮，另一次則背著月亮——在地球上從東向西移動。

　　潮水在地球上運(yùn)動時(shí)，會在白令海和愛爾蘭海這樣的淺海海底掠過。這樣會造成摩擦，把轉(zhuǎn)動的能量變成熱。由于地球的轉(zhuǎn)動能就這樣慢慢地消耗著，我們這顆星球的繞軸自轉(zhuǎn)就會放慢。潮汐對地球旋轉(zhuǎn)所起的作用就像一副車閘，結(jié)果，每隔一千年，地球上的一天就會延長一秒鐘。

　　在月球引力影響下位置升高的不只是海洋。地球的固態(tài)地殼也相應(yīng)發(fā)生變化，不過不那么容易注意到就是了。巖層會沿著地球產(chǎn)生兩次輕微的凸起，一次朝著月亮，一次在地球的另一面。在巖石繞著地球凸起的過程中，巖層之間的摩擦力也消耗著地球的轉(zhuǎn)動能量。當(dāng)然，這種凸起并不造成巖石環(huán)繞地核的轉(zhuǎn)動，但是，當(dāng)我們這個(gè)行星運(yùn)動而使各個(gè)不同的部分在月亮下面經(jīng)過時(shí)，這種凸起會此起彼伏。

　　月球上沒有大海，沒有潮汐。然而，它的固體表面層會對地球的引力發(fā)生反應(yīng)——地球的引潮力比月球?qū)Φ厍虻囊绷Υ蟀耸叮虼?，月面凸起的程度要比地面大得多。同時(shí)，如果月球也是以二十四小時(shí)為周期自轉(zhuǎn)的話，月球上所受到的潮汐摩擦力就要比地球上強(qiáng)烈。此外，由于月球的質(zhì)量比地球小許多倍，要是它的自轉(zhuǎn)周期與地球相同，它在開始時(shí)所具有的總能量就要小得多。

　　隨著月球上較小的初始轉(zhuǎn)動能量在地球所引起的較大凸起中迅速消耗掉，它的自轉(zhuǎn)周期相對說來就會以很快的速度變長。它的自轉(zhuǎn)速度一定早在幾百萬年前就減慢到月球的一天等于地球的一個(gè)月那么長的地步了。到了這時(shí)，月亮就會永遠(yuǎn)用同一面對著地球。

　　這時(shí)，月面的凸起就被“凍結(jié)”起來，有一處凸起就在我們所看到的這一面的正中央，永遠(yuǎn)對著我們。另一處就在我們所看不到的那一面的正中央，永遠(yuǎn)背著我們。在月球運(yùn)行時(shí)，這兩處都不再變動位置，于是不再有升降變動，也就沒有摩擦效應(yīng)來改變月球的自轉(zhuǎn)周期了。因此，月球?qū)⒂肋h(yuǎn)保持著以同一面朝向我們的狀態(tài)。你瞧，這并不是出于巧合，而是引力和摩擦作用的必然結(jié)果。

　　月球的情況是較為簡單的。在一定條件下，潮汐摩擦力可以造成更復(fù)雜的穩(wěn)定條件。例如，近八十年來，人們一直認(rèn)為水星(離太陽最近的行星，受太陽引力的影響最強(qiáng)烈)也象月球以一面朝向地球一樣，總是以一面對著太陽。實(shí)際上人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在水星的情況下，摩擦效應(yīng)能造成周期為58天的穩(wěn)定自轉(zhuǎn)，這剛好是水星繞太陽公轉(zhuǎn)周期——88天——的三分之二。