你有沒有注意過,人類文明史上所有關于月亮的圖片都一模一樣?細想一下,這非常詭異:
這意味著從古至今,月球永遠只以同一面朝向地球。就好像有人故意隱藏了月之暗面,阻止地球人的觀測。
要達到這種效果,就意味著月亮的自轉速度,要跟它公轉速度完全一致才行。這是一種驚人到幾乎不可能的巧合,還是一種有意的設置?
根據我小時候在書報亭看的《世界未解之謎》,月球是外星人的造物。外星人要在月之暗面設置基地,監控地球,所以才控制月亮的自轉速度跟公轉速度完全一致,永久隱藏自己的背面。
但長大后我才知道,這事兒不需要麻煩外星人,找牛頓就能解決了。
有文化的朋友可能聽說過,我們只能看到月球的一面,是因為一種叫做“潮汐鎖定”的天文現象。兩分鐘之后,你就會對它的原理了然于心~
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任何兩個有質量的物體之間,都存在引力。根據萬有引力公式,它們離得越近,引力越大。
地球和月球離得最近的時候,大約是36.3萬公里。這是指地球中心離月球中心的距離;
而它們相距最近的兩頭,是35.5萬公里;相距最遠的兩頭,是37.1萬公里,相差了百分之四點多。
這意味著,月球兩側受到的地球引力并不相同:離地球近的這一側,受到的引力更大。
而在受到引力的同時,月球圍著地球轉,還會有一個虛擬的“離心力”——就跟你坐在落日飛車上旋轉時,感受到的那個向外甩的力一樣。
離心力的大小同樣跟距離有關:離得越遠,“甩”得越狠,離心力越大。
離心力的方向跟引力相反,不考慮其他星體,它們倆在一起,就是月球受到的合力。
月球在靠近地球的這側,引力大,離心力小,合力的方向朝向地球;而遠離地球的這側,離心力大,引力小,合力的方向遠離地球。
那這么極限拉扯,月球就被拉成了一個橢球~
這種能把整個星球給拉橢的力,叫做“潮汐力”。
在地球上,潮汐力會引起海水潮漲潮落。在月球上......
月球沒有海~
它的外面就是一圈光禿禿的固體地殼。而地殼一旦被拉橢,就無法像海水那樣迅速恢復,只能維持著變形的樣子,接著自轉。
關鍵來了:在很久很久以前,月球自轉速度很快。但它在自轉的時候,總會有一段時間一頭受到的潮汐力朝內,一頭受到的潮汐力朝外。它們跟月球自轉的方向相反,所以會讓月球的自轉速度緩緩變慢。
最后月球的自轉速度慢到跟公轉速度相等,讓月球橢的那一頭正對著地球,才會保持一個相對受力平衡的狀態。
那么此時從地球上看,月球就永遠只剩這一面朝著地球了。這個最終受力平衡的狀態,就叫“潮汐鎖定”。這就是月亮永遠以同一面朝向地球的原因。
在宇宙里,“潮汐鎖定”是一種非常常見的天文現象:只要兩顆星球離得足夠近,就可能發生潮汐鎖定,不用麻煩外星人老師手動設置~
比如壞消息是,再過幾百億年,地球也會被太陽潮汐鎖定:一個半球永遠是白天,一個半球永遠是黑夜。
不過好消息是:在那之前太陽系就會毀滅,一了百了,無需擔心~
相比于月球正面,月背更加陌生,神秘。但在 1959 年之前,人類從來沒有見過月球背面。直到蘇聯探測器“月球3號”拍下了第一張月背照片,人類才第一次知道月球背面究竟長什么樣。
而在接下來的60年間,由于月球背面難以直接跟地球通信,從來沒有任何一臺探測器能在月球背面成功著陸。
直到 2019 年,中國的“嫦娥四號”探測器在“鵲橋”中繼衛星的幫助下,才首次實現了月背軟著陸和巡視勘察。
迄今為止,人類一共對月球進行了 10 次采樣返回,這 10 次都是在月球的正面。
但就在幾天之后,我們中國的“嫦娥六號”探測器將要升空,并進行人類首次月背樣品采集任務,并將樣品送回地球:
這意味著,人類終于有機會,第一次親手觸碰被隱藏了幾十億年的月背塵埃。
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