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我们的月球正在越漂越远,未来将成为流浪月球,那其原因是什么?

2019-09-04 08:50:06

最开始的问题是:我知道由于潮汐、摩擦力、角动量守恒等原因使月亮离我们越来越远。这段视频声称火卫一由于潮汐力而越来越靠近火星,为什么?显而易见火星上没有海洋去吸引卫星,那么这是由于什么导致的呢?

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物理学家:月亮使得它下面的行星物质向它靠近(还有离开,这就是为什么有两种潮汐)。 这在地球上尤其明显,因为水可以比地面更自由的移动。 然而,这种凸起需要一段时间才能缓和,因为地球转动且月亮绕轨道行进,所以这种凸起不会永远地完全在月球下面。

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图解:月球造成的潮汐凸起并不完全直接停留在月球下面,这要么是因为行星正在转动,要么因为月球正在绕轨道运行,或者两者兼而有之。这是真的,但这很难测量出来。

因为地球在与月球轨道相同的方向旋转,所以地球的凸起对月球的影响忽略不计。如果月球在相反的方向上旋转,甚至运行得太快以至于它的运行速度超过地球的旋转速度,那么凸起将会拖走月球。

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凸起本身具有质量,因此具有一点额外的重力。如果它吸引月球,那么月球就会加速,因为它在绕其轨道运动的方向上获得了微乎其微的额外拉力。加速导致轨道上的事物呈现更高速运转,我们常常(并不是非常准确地)将其描述为“漂移”。我们的月球每年都会多远离我们几厘米。

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另一方面,如果潮汐涌起的痕迹在月球背面,那么月球会因此减速并降的更低。 火卫一的轨道周期约为8小时(已经非常慢了),火星日的时间大约和地球一样长,所以凸起的火卫一必定在火星背面留下了痕迹。因此,火卫一正在慢慢下降并最终将影响火星。火星在大约五千万年里将会有一个非常糟糕的火星日。

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但是,提升卫星要消耗大量能量,而能量必须来自其它地方。地球施加在月球上以加速其轨道运动的微小拉力如今被同样应用于让地球减速。月球形成于大约45亿年前,那时它距离地球大约是现在的十五分之一(差不了多少),而一天只有大约6个小时。那时候满月的亮度大约是现在的200倍,日食使地面形成黑暗的面积甚至接近大洋洲。

我们的月球的质量超过火卫一的700万倍,所以火卫一对火星的旋转几乎没有明显的影响。

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图解:地球和月球的现在的距离和刚刚形成时的距离对比图

我们生活在一个极不可能的时代,因为天空中月亮的大小与太阳的大小完全一致。

事实上,由于月球围绕地球的轨道是微椭圆形的,月球有时会稍微变小,有时会变大一些。我们生活在唯一可以看到环形和全日食的行星上。但是你仅在现在可以看到日全食,在之后的几百万年里,只能看到环形日食。太不幸了,不能看到全日食的子孙后代!

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相关天文知识

火星的两个卫星是火卫一(Phobos)和火卫二(Deimos) 。两者都是由阿瑟夫?浩尔(Asaph Hall)于1877年8月发现的并以希腊神话中的双胞胎Phobos(恐慌/害怕)和Deimos(灾难/恐惧)命名,他们陪伴着他们的父亲战神(Ares)。 战争之神阿瑞斯被罗马人称为火星。

与地球的月亮相比,火星的卫星火卫一和火卫二很小。 火卫一的直径为22.2公里(13.8英里),质量为1.08×1016公斤,而火卫二的直径为12.6公里(7.8英里)和2.0×1015公斤。火卫一的轨道靠近火星,半长轴为9,377公里(5,827英里),轨道周期为7.66小时; 火卫二的半长轴为23,460公里(14,580英里),轨道周期为30.35小时。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. askamathematician-淡墨

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