神秘的现象: 原来月亮也偷东西
原来月亮也偷东西
月球是离地球最近的一个天体,相距约38.4万千米。人类已经用望远镜详细地观察了月球,对月球地形几乎是了如指掌。它是地球的卫星,可以说是与人类最亲密的星球,千百年来人类不知给月亮赋予了多少形象和寄托。那些美丽的传说、优美的文章和诗句反映了地球人对它的热爱,但你知道实际上月球对地球有什么影响吗?
月亮的一些小动作已经为人们所认识,比如它能悄悄地“偷走”地球的能量。地球上的潮汐现象多数是月亮引起的,由于月亮绕地球旋转,地球上的海洋受到月球的引力牵引作用,面对月亮的一面就会出现潮汐。而同时地球远离月球的一面也出现一个,这是因为月球对地球的牵引作用大于月球对地球水体的作用,从而使这一面的海水向外“鼓”。在满月和新月时,太阳、月亮和地球在一条线上,这时的潮汐很大,即朔望大潮。而月亮最初和最后的月牙时,会形成较小的潮汐。月球的牵引不但引起潮汐现象,而且还有一个有趣的现象,就是通过牵引,地球的自转能量被月球“偷走”了,因此每隔100年,地球自转速度就会减慢1.5毫秒。
因为月亮每年从地球取走一点儿能量,所以它自转的速度会逐渐加快,利用这个能量它在自己的轨道上向外偏离3.8厘米。天文学家已经证实,月球刚形成时与地球相距是22 530千米,而现在距离已经拉大到450 000千米,随着时间的推移距离还在变大,也就是说月亮正悄悄地从我们身边溜走。
但是地球还是有能力留住这个长期为伴的月亮的,因为月球进入地球引力圈后,受到很多力的作用才使其在卫星轨道上绕行,即地球引力、太阳引力、潮汐力和原始大气的阻力,它们联合起来俘获了月球。一般来说,飞进地球引力圈的小天体,包括月球在内受到最大的力就是地球引力。当然地球引力自己并不能使俘获后的小天体轨道呈椭圆形,还要加上太阳引力才能使小天体轨道发生改变。在地球引力和太阳引力的作用下,进入地球引力圈内的小天体的轨道也不完全是椭圆形的,而且飞行若干周之后必然脱离引力圈跑掉,不可能留在卫星轨道上。但月球并未脱离地球引力圈跑掉,这是为什么呢?因为原始大气的阻力在起作用。地球引力圈内的原始大气阻力对飞来的月球起了急剧的制动作用,使月球失去一部分能量,轨道半径变小,便跑不掉了。那么大气阻力使月球轨道半径越来越小,最终为什么没有掉在地球上呢?因为当月球飞进地球引力圈时,原始大气已开始逐渐飘散,月球所受到的大气阻力越来越小,原始大气消失后,月球所受阻力也随之消失,因而轨道半径没有变小,最终也不会掉到地球上。此外在潮汐力作用下,月球旋转速度加快,离心作用强化,轨道反而向外推移。正是在这四种力的作用下,月球在被俘后既未掉到地球上来,也没跑到引力圈外去,始终在卫星轨道上运行,与地球长期相伴。
原来月亮与地球除了“感情”因素外,还有如此多的关联,丝丝缕缕的微妙关系使地球与月亮长期为伴。</p>
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