恐怖的潮汐锁定一定要在被锁定前逃离

作者: 教育资讯  发布:2019-01-31

  这几天在关注嫦娥四号和玉兔二号,前一篇文章写了嫦娥二号为什么要选择在1月3日着陆月球,同时用阿波罗登月来验证此理论的成立,大家可以点击此链接看看,从月相变化看嫦娥四号登录时间和地点的选择。同时,也学习了一个新词,潮汐锁定。但要搞明白什么是潮汐锁定,真不是一件容易的事,要再讲明白什么是潮汐锁定,那就更不容易了,老丁自己都没搞懂呢,但就在自己理解的基础上,试着讲讲,班门弄斧,半瓶子晃荡下。因为在自己讲的时候,也是理清自己思路的时候。

  潮汐锁定,就是某个大天体的引力迫使离它近的绕它公转的某个小天体永远用一面对着它,其效果类似于下图。

  虽然从大天体的角度看起来小天体是不转的,但从宇宙空间看起来,这个小天体仍然是自转的,只不过是自转的周期和它绕着大天体公转的周期相同。如下图:

  月球就是被地球潮汐锁定的那个小天体,永远用一面对着地球,虽然我们看到月亮的形状在不断的变化,但月亮里面的兔子永远是那只兔子,桂花树也永远是那棵桂花树。

  潮汐引力的大小跟两个天体的质量成正比,跟两个天体的距离的三次方成反比。三次方啊,是个多大的数,所以,距离是影响潮汐引力的最大的因素。

  先举一个例子:我们都见过钟摆的摆,都可以想到,如果让摆摆动起来,然后不再给它力,它会慢慢的停下来,因为地球对它有引力,当它向右上摆的时候,地球的引力就往左下拽它,当它向左上摆的时候,地球的引力就向右下拽它,最终摆尖停下来,永远指向地球。

  再来想月球。月球是个球体,不管是由于月球自转还是地球引力的作用,这个球体还会变成椭球体,椭的方向就是在地球和月球的轴向上。只要是个球体(何况是椭球体),朝着地球的这一面就会距离地球的远近不同,受到的引力大小也不同,月球表面上最突出的部分离地球最近,受引力最大。当月球这一部分自转离开地球变远的时候,地球的引力就会拉着它不让它离开,跟摆要摆起来时被地球引力给拉回来一样,慢慢慢慢的,月球被拉的自转速度越来越慢,最终自转速度跟公转速度相同,这一面永远朝向地球,月球就被地球给潮汐锁定了。示意图如下:

  在咱们太阳系中,地球锁定了月球,火星锁定了2颗卫星,木星锁定了8颗卫星,土星锁定了15颗卫星。而冥王星和卡戎则更极端,它们互相潮汐锁定,它们的自转周期与彼此绕行对方的公转周期都达到同步。

  这种现象在太阳系外也很普遍,离我们最近的系外行星比邻星b极有可能就是这样一个例子。

  地球如果被潮汐锁定,锁定地球的可能有两个天体,一是月球,距离是影响潮汐锁定的最主要的因素,月球距地球比太阳距地球要近的多,所以月球更可能首先锁定地球,形成冥王星和它的卫星卡戎那样的双锁定关系。数十亿年或者上百亿后,地球的自转周期、月球的自转周期以及月球绕地球的公转周期都会变成47天。

  从数据中我们发现了什么?两个地内行星的自转和公转周期虽然不同,但极为接近,尤其是金星。金星的自转周期是243天,公转周期是224.7天,相差无几,基本就要被太阳给锁定了。水星差别稍微大一些,87.9天和58.6天,这是因为水星绕太阳公转时不老实,轨道的偏心率大,一会儿离太阳很远,一会儿又离太阳很近,就相当于有人在抓你的时候你总是踢脚伸腿的抗拒一样。

  水星、金星,再往外就是地球,幸亏地球离太阳稍远一些,才没有被潮汐锁定。但是,当75亿年后太阳演变为红巨星时,太阳的体积变大,日地距离就会缩小,那时候地球就有可能被太阳锁定了。当然,还有更坏的一种可能,太阳变大到直接吞噬地球。

  事实是,地球的自转速度是在逐渐变慢的,自转周期从四十多亿年前的4小时逐渐增加至今天的24小时。自转周期越慢,和公转周期就越接近。

  当地球和月球双双锁定时,不仅是月球只有一面对着地球,地球也只有一面对着月球,那时候,能看到月球的就只有半个球面了,另外一半要想看月亮,就必须过来买票看。希望正对月亮的那一面是103°23’19”E,35°33’49”N(中国的中心点),都来我们这里买票看。毕竟,我们最会干这样的事。

  当地球被太阳锁定时,地球的一面永远朝着太阳,另一面永远背对太阳,那时候地球上就没有了昼夜更替。白天永远是白天,黑夜永远是黑夜。怎么跟三体有点儿象啊?这真是非常悲惨的一件事情,光从温度上我们就受不了啊,永远被太阳晒着的地方热死,没有太阳的地方冻死,我们不得不考虑太空移民了。

  其实,不仅是天体被潮汐锁定很悲惨,人也是这样,当人只被某一种事物,某一种思想锁定的时候,也就是人失去自由的时候。

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