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月球会自转吗?有没有其他行星也只能看到其卫星的一面?
我发现月球绕地球公转的时候好像没有自转。月球是太阳系中唯一没有自转的卫星吗?
注意……月球是有自转的。如果你站在月球表面,你可以像在地球上一样,眼观星起星落。不过月球上的一天有大约一个月那么长,就和月球的公转周期一致。也正是因为月球的这两者的一致性,才导致月球一直只将一面朝向我们。有人会觉得,这两个周期接近可能是个巧合,是这样吗?
图解:因为月球是1:1的潮汐锁定,所以从地球只能看见月球正面的一侧。
以上这个问题很有趣。但答案是“不”,月球这两个周期的相似,并不是偶然的,且不是唯一的。在太阳系中,几乎所有的卫星都只把一面朝向它所环绕的行星(土卫七是目前已知的唯一例外)。这说明月球的这种现象可能不是一种巧合,而其中是有特定因素存在的:一个发生在几乎所有卫星上的物理过程,减缓了它们的自转。
这个过程被称为潮汐摩擦。你也许知道月球的引力会影响地球上的海洋。地球引力轻微扭曲了月球的形状,使其朝着地月方向的轴线微微隆起。我们认为,地球使月球产生了潮汐隆起现象。
地球的引力牵拉着月球上最靠近的隆起,极力让它和地球排成一行。这样,月球在旋转时,由于受到地球的引力,在月球内部产生了减缓月球自转速度的摩擦力,直到月球的自转速度和公转速度完全同步为止,这种状态我们称之为“潮汐锁定”。在这种状态下,月球的潮汐隆起永远朝向地球,也就是说,月球总是以一面示人。
其他行星也对其天然卫星具有相似的潮汐作用,所以在太阳系中几乎所有天然卫星的公转周期和自转周期都是一致的。甚至还有一颗(矮)行星与它的卫星周期同步,那就是冥王星和它的卫星卡戎。在太阳系中卡戎的质量(约为冥王星质量的1/8)与其行星质量是最接近的,这导致了它们具有相同的自转速度。当然月球也在逐渐减缓地球的自转速度,但效果微乎其微,每一百年地球自转周期大约只增加几毫秒。
你也许还想知道土卫七为何与众不同。由于受到土星和其他卫星的引力作用影响,土卫七的自转极不规则,这也让它根本没有机会在受到其他卫星引力作用之前与土星完成潮汐锁定。也许还有其他较小的卫星也会和土卫七一样表现异常,但由于很难测量遥远行星周围小型卫星的自转周期,所以我们还不知道除了土卫七以外的任何其他类似情况。
相关知识潮汐锁定(或同步自转、受俘自转)发生在重力梯度使天体永远以同一面对着另一个天体;例如,月球永远以同一面朝向着地球。潮汐锁定的天体绕自身的轴旋转一圈要花上绕着同伴公转一圈相同的时间。这种同步自转导致一个半球固定不变的朝向伙伴。通常,在给定的任何时间里,只有卫星会被所环绕的更大天体潮汐锁定,但是如果两个天体的物理性质和质量的差异都不大时,各自都会被对方潮汐锁定,这种情况就像冥王星与凯伦。
由于潮汐锁定,在中央天体的居民永远看不见标示绿色的一面。
参考资料1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. curious
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九大行星变八大,冥王星为什么只能是矮行星?
浩瀚的宇宙中,运动中的天体会相互吸引、相互绕转,形成天体系统。地球所处的天体系统由低到高是地月系、太阳系、银河系和可观测宇宙。其中太阳系是由太阳、行星及其卫星、小行星等构成。
什么是行星呢?国际天文学联合会在2006年提出的行星定义是,有绕太阳旋转的轨道;有足够的质量使自身的引力超过物质的刚体力,使自身达到流体静力学平衡形态(近乎圆形);在它的轨道附近有明显的“邻居”。
目前,太阳系中已知符合行星标准的有八颗,按与太阳距离由近到远分别是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
那处于太阳系的月球为什么不能列为行星呢?
众所周知,月球是围绕地球运动的,而地球是行星而非恒星,所以月球不是行星,是地球唯一一颗“天然卫星”。
那同在太阳系的冥王星为何踢出行星范畴并降格为矮行星呢?
首先是,天文学家发现了冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处,冥王星所处的轨道在海王星之外,属于太阳系外围的柯伊伯带,这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。而且上世纪90年代初,天文学家观测发现,在柯伊伯带,生活着成百上千颗直径100千米以上的天体,如果冥王星属于行星,那么,这些成百上千颗柯伊伯带天体也应该算是行星。
其次,根据国际天文联合会对行星的定义可知,行星必须是围绕恒星公转,是近似圆形,且具有足够的引力。而1978年,当冥卫一卡戎被发现后,科学家们通过冥王星和卡戎之间的引力,才第一次正确测算出冥王星的质量,最后证明冥王星的质量仅为地球的0.24%,并且冥王星的轨道是扁椭圆形,与太阳系黄道面有17度倾角,当冥王星运行至近日点,它其实已经进入了海王星的公转轨道内。
因此,冥王星就被踢出了行星行列,降级为矮行星。
本文来自:新华网
地球都围绕着太阳转,为什么月球的中心天体是地球?而不是太阳?
月球中心天体不是太阳,与月球绕着太阳转并不矛盾。
通过万有引力公式:
我们很容易求得,太阳对月球的引力,是地球对月球的引力的2.2倍。
M为太阳质量:1.989×10^30kg。 m为地球质量:5.965×10^24kg r为月地距离(均值):384403.9km R为日月距离(均值):149597870km
既然,太阳对月亮的引力,是地球对月亮的引力的2.2倍。
为什么月球的中心天体是地球,而不是太阳?
首先,在整个地月系统中,太阳对月球轨道的影响十分有限。
月初时,月球运动到靠近太阳的一面,日月距离约为:
R朔=149597870−384403.9=149213466.1 km
月中时,月球运动到远离太阳的一面,日月距离约为:
R望=149597870+384403.9=149982273.9 km
月球朔望日的引力差,与地日引力比值为:
也就是说,相对于日地距离,月球围绕地球的轨道变化十分微小。
当月球围绕地球进行圆周运动时,因为太阳引力而产生的引力差,仅仅只有月球受到地球引力的2.3%左右。
因此,太阳引力对月球轨道的引力波动,只会有很小的影响。
在地月系中,月球轨道依旧由地球引力所主导,甚至被地球潮汐锁定。
行星/卫星与中心天体的轨道关系,符合开普勒三大定律。
开普勒三大定律可以简略地用于地月系统。
当然,如果不考虑太阳引力,是无法求出月球精准轨道的。
其次,如果把日月看做一个独立系统,地球对日月系统的影响十分巨大。
日地引力达到日月引力的45%,如果要排除地球,仅仅考虑日月关系来求取月亮相对于太阳的轨道,将完全无法适用于开普勒三大定律。
实际由于月球被地球潮汐锁定,月球绕太阳的椭圆轨道,大尺度上反而十分的接近日地轨道。
因此,按照中心天体的典型定义,地球为月球的中心天体,而不是太阳。
不过太阳却是地球的中心天体。
本质上,日地月可以看做以太阳为主导的三星系统。
地月系统作为整体围绕着太阳旋转,月球自然也围绕太阳进行型的旋转。
由于地月系统绕着太阳运动的速度是29.78km/s,而月球绕着地球运动的速度是1.023km/s。前者速度大于后者,所以,日地月系统的轨道,接近于这样的状态:
当然,这个动图的轨道比例,依旧过大。
实际日地月系统的轨道变化,远远微小得多。
如果我们把地球的半径6378.137km缩小为1cm,那么月球半径1737.10km相当于0.27cm,太阳半径的6.955×10^5 km则相当于1.09m。
而月地距离为0.6m,日地距离相当于234.55m。
也就是说一个,日地月相当于这样的比例:
四个标准足球场拼在一起,长度200多米,太阳在中间像一个半径1米的大火球。地月距离小于太阳半径,仅仅只有0.6m,因此整个地月系统,都仅仅相当于那一条红线。
也就是说,月球绕着太阳的“花边”运动,朔望日之间的距离差,小至红线范围内。
相对于太阳,朔日月球速度为28.757km/s,望日速度为30.803km/s。朔望日之间的速度变化,也并不大。
真实效果会是这样的:
因此,在足够大尺度观察月球,日月轨道和日地轨道几乎可以等同处理。
当然,即便等同处理,也是以地日轨道为准。
其实,如果我们把整个视角放大到整个银河系。
整个太阳系绕银河系运动的速度高达250km/s,相当于水星绕太阳运动速度47.87km/s的5倍还多。
由于地球公转的黄道面与银道面有着60°左右的夹角:
因此太阳系的行星,如果单独拿出来绘制出它们与银河系的轨道,将会是一个由更多细小螺旋“花边”组成的漫长轨道(太阳2.5亿年绕银河系一周,地球轨道附近以内的星体都能绕出数亿的螺旋“花边”)。
虽然所有星系都围绕着银心运动,包括这些星系内的行星以及卫星,但我们通常不说地球的中心天体是银心。
这本质上相当于:
B是A的中心天体,C是B的中心天体,虽然C不是A的中心天体,但C是随着B围绕A运动的。
总之,地球是月球的中心天体,与月球同时围绕着太阳转并不矛盾。
月球是如何诞生的?有科学家认为:从地球出去的!
在阅读此文前,麻烦您点击一下“关注”,既方便您进行讨论与分享,又给您带来不一样的参与感,感谢您的支持。提起月球,我们都不会陌生,但你对月球的最初了解是从哪里来的呢?
是诗人李白“床前明月光,疑是地上霜”“小时不识月,呼作白玉盘”的疑惑?还是长辈口中吴刚、嫦娥、还是天狗食月的神话故事呢?
其实作为地球的卫星,月球离我们仅仅38万公里,是太空已知星球中离我们最近的一颗星球,也是我们最熟悉的一颗星球,从古至今就与我们的生活有关。
文学作品里的月球,光明皎洁,代表了文人墨客孤傲的理想,你想了解真正的月球吗?
古今对月球的探索月球本身无法发光,通过反射太阳光而明亮。
月球因为不停的公转和自转所以会有“阴晴圆缺”等各类景观,古时候人们缺乏科学意识,便将此种种归为“神迹”,如“天狗食月”等传说也是因此而来。
但古代劳动人民还是从天文现象中总结了简单的历法和规律,便于生活和农桑。比如“月”这个时间单位,古今中外都在使用。
早期天文工作者只能通过望远镜来观测月球来得到结论,比如“月海”“月湖”则是观测者根据月球表面看到的低洼景象再联系现实中的产生联想而命名,不过这一些命名也沿用至今。
二战结束后,全世界各行各业科技迅猛发展,也包括航空、天文领域。
随着科上世纪50-60年代,美苏两级争霸从生活的方方面面也逐步蔓延到航空事业中去,两个超级大国先后发射了许多卫星和航天站来做军备竞赛。月球的神秘面纱随着航空、天文技术的发展也逐步被揭开。
比如苏联的“月球一号”是人类发射成功的第一个星际探测器,美国的阿波罗11号载人航天飞船则是第一次将3名宇航员带到月球上,成功的完成了“人类的一小步”。
中国虽然还没将人成功的送上月球,但计划早已定好。
中国的探月工程分为三期,分别将其命名为“绕”“落”“回”,探月完成之后会开启中国登月的新篇章,也在这里拭目以待。
2013年春晚,李玉刚以女装嫦娥扮相,一曲《嫦娥》的精彩演出,除了还原神话故事以外,更是向为中国航空事业做出贡献的人们致敬,也表达了中华儿女“登月”的梦想和决心。
古今中外,从来没有哪个时期,我们停下过对月球的探索。
近些年,随着全球暖暖和出于对人类未知的生存危机的考虑,考虑星球移民也被提上日程。无论如何,探索月球,都是第一步也是最重要的一步。
月球的两面随着我们了解到越来越多的关于月球的“真面目”,也非常很遗憾的了解到,被我们赋予过无数浪漫精神的月球与其他已知外星球一样,没有大气,非常的冷。
也无生命迹象,更多的还是各类岩石和沙土,不过月球的土壤和地球的土壤还是有很多微量元素有相同之处的,也算是一桩意外之喜。
但月球有两面,两面有很多不同之处。我们从小遥望的“月亮”一直是月球“正面”。虽然也有坑坑洼洼,但整体还算平整。
反面则起伏较大,据空间站回传的照片来看,到处都是坑坑洼洼,堪称千疮百孔。成因应该是各类天体灾害和陨石导致,面对地球的一面因为地球的大气保护则免于部分侵害。
月球目前还处于地壳活跃期,“月震”频发,但程度很浅,甚至看似很平静,这也可能也是造成月球表面坑坑洼洼的原因之一。
除此之外,离太阳过近,没有大气保护,强烈的太阳风暴更是对月球满满的威胁,甚至摧毁这颗古老又年轻的星球也不过是弹指一挥间。
也正是因为这些种种暂不可控的原因,人类重返太空计划才一再被搁置。
月球的诞生那么,这颗与我们很近却大有不同的月球是如何诞生的呢?
目前,科学和天文界主要有以下这么几个观点。
1.可能是被地球的引力俘获的。
太阳系中恒星通过自身引力俘获其他恒星为自己卫星的事也常见,我们耳熟能详的木星和土星都如此,因为自身重量大,引力强而俘获其他运动的行星成为自己的卫星。
可能在很久很久之前,月球也是茫茫宇宙中一颗“自由自在”的星球,因为一次机缘巧合,跟我们的地球有了关系,从此便围着地球开始公转、自转。
2.月球是从地球中出去的。
这一说法的提出者是达尔文的后代,认为地球起初的自转速度非常之快,从而将一部分物质甩出太空,再单独形成一个月球。
不过这一说法,需要非常快的自转和离心力,目前并不被大多数人认可,只能说存在这个观点而已,是比较荒谬的。
3.地球和月球诞生于同一块星云。
地球比月球早诞生几十亿年,也拿到了大部分的金属和物质,所以月球也比我们小的多,匮乏的多。不过,如果离得近就可能是同一片星云的话,那可能跟地球“一母同胞”的兄弟星球还有很多,这也无法解释为何月球和地球差异如此之大。
还有一种说法是,原本无月球,是宇宙中众多天体不断的碰撞、合成、碰撞、合成,从而诞生了现在被我们熟悉的月球。
这也不无可能,毕竟,宇宙和太空的奥秘太多太多,也太过于神奇,远远不是我们现在的科学和认知可以去轻下结论的。
但无论月球来源于何处,未来将如何发展,这都是自人类诞生就一直陪伴着我们,都是给古人以历法和浪漫主义月球,也是给现代人探索科学和未来的指路明灯。