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月球正以每年3.8厘米的速度遠離地球,原因是什么?
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2023.01.19 安徽

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你知道嗎,如今的月球正在以每年3.8厘米的速度遠離我們,也許這短短的3.8厘米對于地月距離來說根本不值一提,但是只要把整個時間線拉長,這個距離就會變成天文數字。那么究竟是什么原因才導致月球每年都在離我們而去呢?今天老弟就來帶大家一探究竟。

1687年,牛頓提出了萬有引力定律,即任何兩個質點都存在著通過其連心線方向上的相互吸引力,而地球和月球之間也同樣如此,它們相互繞轉,相互施加萬有引力,在雙方不斷較勁的這個過程中,地球便會受到月球引力的瘋狂拉扯。但由于地球是個不規則的球體而非質電,各點到月球的距離都是不一樣的,因此它受到的月球引力并不均勻。這里所說的不均勻就是指所謂的潮汐力。

在月球潮汐力的作用下,地球被拉成了橢球形,朝向和背離月球的兩側便會出現潮汐隆起。潮汐指的便是地球上的海洋表面受到月球的萬有引力作用所引起的漲落現象,即我們每天可以在海邊看到的漲潮與落潮。但是由于潮汐力有一定的滯后現象,久而久之就會對地球的自轉產生一定的剎車效果,因此地球本身的自轉其實每天都是在不斷減緩的,這就導致如今每天的時間都延長約23微秒左右,而此情況也將不斷持續到月球將地球潮汐完全鎖定之后才會停止。

事實上,在幾十億年前的蠻荒時代,地球的自轉速度要比現在快得多,而那時的一天也僅有六個小時左右,可如今,隨著月球的不斷遠離,一天的時間卻已經延長到了24個小時。講到這里,可能很多小伙伴會有疑問,地球轉速的降低和月球逐漸遠離我們,這兩種現象之間難道存在著某種關聯?沒錯,由于地月系統的角動量是守恒的,當地球自轉減緩,時間延長時,減少的自轉角動量就會轉移給月球,這就導致月球的公轉角動量逐漸增加,所以月球也就離地球越來越遠了。

根據科學家分析,月球遠離我們的速度在歷史上曾發生過多次變化,一旦遠離速度加快,則說明有重大事件發生,比如地球的冰期波動或流星撞擊月球等。久而久之,地月距離已經從最初的兩萬多公里,漸漸達到了如今遙遠的38.5萬公里。沒錯,多年以后,人們抬頭所看到的月亮也會比我們現在所看到的要小得多。更神奇的是,在大約六億年后,當月球到達某一更遠的位置時,地球上最古老的天文現象之一日全食已經徹底消失,因為那時的月亮已經無法阻擋太陽的光線,無法將自己的影子投射到地球上。

根據科學家推測,在大約70多億年后,月球就能將地球潮汐完全鎖定,并從此不再遠離。到了那時,地月的平均距離大概為55萬公里左右。而地球和月球也會像冥王星和它的衛星卡戎那樣,彼此相互潮汐鎖定,兩者之間的距離不再增加,地球的一面也將永遠對著月球。不過這種情況發生的概率極低,因為在大約60億年后,太陽就會引起核心燃料耗盡而演化成一顆體積龐大的紅巨星,屆時太陽的表面很可能會超過地球的公轉軌道,最終將地球和月球全部吞噬,而人類文明的一切也會被徹底抹去,就像從來都沒有在宇宙中出現過一樣。

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