潮汐是海邊是最常見的現(xiàn)象,每天都有著固定的時(shí)間潮漲潮落。
潮汐現(xiàn)象主要就是月亮引起的。
月亮作為一個(gè)直徑達(dá)3476公里的天體,雖然相比較地球很小,但是月球其實(shí)還是有著非常巨大的引力。
潮汐力就是由月球?qū)Φ厍虻囊Σ睢?/strong>
潮汐力是引力源對一個(gè)物體產(chǎn)生引力作用時(shí),物體上各個(gè)點(diǎn)因?yàn)殡x引力源的距離不同,受到的引力也不同。
比如像我們,其實(shí)地球?qū)ξ覀兩眢w各個(gè)地方的引力是不一樣的,站在地面上,頭部受地球的引力是小于腳受到的引力。
但是因?yàn)槲覀兊纳砀呔嚯x并不明顯,而且地球的引力并不是特別大,所以地球?qū)ξ覀兊某毕δ茉谖覀兩眢w上提現(xiàn)的效果微乎其微。
但是如果碰到像《流浪地球》電影里描述的,地球被木星引力捕獲,正在向木星落下時(shí)。
由于地球的直徑太大,達(dá)到1.27萬公里的明顯差距,而且木星這個(gè)引力源又非常的強(qiáng)大,所以地球靠近木星的地方和遠(yuǎn)離木星的地方受到的引力差異很明顯。
地球靠近木星的那邊受力比較大,會把地球往里拉,地球就會被撕扯。
當(dāng)?shù)厍蛟絹碓娇拷拘菚r(shí),一旦引力差引起的潮汐力大于地球自身可承受的力量極限時(shí),地球?qū)o可避免的被撕碎。
而因?yàn)樵虑蚝偷厍虻某毕?,出現(xiàn)了不少很有意思的現(xiàn)象。
因?yàn)榈厍?1%的面積是海洋覆蓋的,所以地球基本上就是個(gè)水球。
比如當(dāng)?shù)厍蜣D(zhuǎn)到太平洋最靠近月亮?xí)r那一邊時(shí),月亮對太平洋的巨大引力把太平洋提了起來,就像大人抓住小孩的頭發(fā)往上提……
這時(shí)候靠近月球的太平洋中間的海平面就被引力拉了起來,這樣處在岸邊的海水就開始退潮。
而離月球最遠(yuǎn)的地球背面的大西洋,則是由于月球引力最小,所以地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力產(chǎn)生的效果最為明顯。
離心力效果明顯導(dǎo)致大西洋的水就像被甩出去一樣,海平面同樣也是升高。
所以此時(shí),太平洋和它對面的大西洋海平面均會有所升高,這2個(gè)大洋的岸邊就會都會出現(xiàn)退潮的現(xiàn)象。
當(dāng)?shù)厍蚶^續(xù)轉(zhuǎn)動的時(shí)候,月球引力對太平洋逐漸減弱,對大西洋逐漸加強(qiáng),甚至是轉(zhuǎn)動到把岸邊的水拉過來。
這時(shí)候太平洋和大西洋的海水就會出現(xiàn)漲潮的現(xiàn)象了。
這也就形成了所謂的潮汐。
月球自轉(zhuǎn)一周和繞地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是一模一樣的,而且是不差一分一秒的。
在了解過太陽系內(nèi)有幾十顆衛(wèi)星都是自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)間一樣后,可以很肯定的說,這并不是偶然的,而是有原因在里面。
這個(gè)原因就是'潮汐鎖定'。
月球雖然是個(gè)球體,但是它的質(zhì)心點(diǎn)并不是在最中間的。
因?yàn)榈厍驅(qū)υ虑虻某毕τ绊?,月球各個(gè)點(diǎn)受到的萬有引力不同,導(dǎo)致月球面向地球的一面會稍稍凸起,質(zhì)心也隨著朝地球的方向靠近。
在地月系統(tǒng)剛形成的時(shí)候,月球的自轉(zhuǎn)速度比現(xiàn)在快很多,所以月球收到的地球潮汐力影響不停的改變,導(dǎo)致月球內(nèi)部巖石的互相位移摩擦。
所以月球的質(zhì)心不斷改變,而月球內(nèi)部巖石的運(yùn)動產(chǎn)生的熱能會因?yàn)榻莿恿渴睾?,會減少月球自轉(zhuǎn)的速度來抵消這部分熱量。
于是月球的自轉(zhuǎn)速度一直在。直到當(dāng)自轉(zhuǎn)時(shí)間和公轉(zhuǎn)時(shí)間一樣時(shí),也就是月球的一面永遠(yuǎn)面對這地球時(shí),各個(gè)點(diǎn)受力不再變動,內(nèi)部不再產(chǎn)生摩擦。
這就是'潮汐鎖定'。就像是地球用一根名為引力的繩子把月球捆住轉(zhuǎn)圈。
至于為什么地球沒有被月球或者太陽潮汐鎖定,那是因?yàn)樵虑蚧蛘咛枌Φ厍虻某毕μ?,不足以讓地球快速達(dá)到潮汐鎖定的程度。
在45億年前,地球的自轉(zhuǎn)速度可能非常的快,達(dá)到8小時(shí)自轉(zhuǎn)一周的速度,但是現(xiàn)在是24小時(shí)自轉(zhuǎn)一周。
為什么現(xiàn)在的自轉(zhuǎn)速度降低這么多。
造成這種情況的主要當(dāng)事人就是月球。
前面說的地球?qū)υ虑虻某毕档土嗽虑虻淖赞D(zhuǎn)速度,從而使得月球被地球'潮汐鎖定'了。
同樣的,月球?qū)Φ厍虻某毕Ξ?dāng)然也會對地球的自轉(zhuǎn)速度造成一定的影響。
但是因?yàn)榈厍騻€(gè)子大,質(zhì)量大,月球?qū)Φ厍虻某毕τ绊懛浅P ?/p>
但是月球還是在逐漸的減緩地球的自轉(zhuǎn)速度,以達(dá)到月球?qū)Φ厍虻?潮汐鎖定'。
不過能真要達(dá)到這種程度,太陽都已經(jīng)毀滅了。
還有太陽也在對地球造成潮汐鎖定的動作,不過同月球一樣,效果非常不明顯。
雖然經(jīng)過漫長的日積月累,地球的自轉(zhuǎn)速度會不停地下降,但是在太陽的有生之年里是達(dá)不到潮汐鎖定的狀態(tài)。
其實(shí)在太陽系中也是存在著互相潮汐鎖定的行星和衛(wèi)星,那就是此前被踢出九大行星行列的冥王星和它的衛(wèi)星冥衛(wèi)一。
冥王星直徑2370公里,冥衛(wèi)一直徑1210公里。這2個(gè)星球由于直徑差距和質(zhì)量差距不像其他行星衛(wèi)星體系差距那么大。
而且這2個(gè)星球組成的共同質(zhì)心點(diǎn)是在冥王星外面的,所以這兩個(gè)星球都很快的互相被潮汐鎖定了,它們都會6.387天的周期互相面對面轉(zhuǎn)圈。
也就是說冥王星和冥衛(wèi)一永遠(yuǎn)都是一個(gè)面面向?qū)Ψ?,另一面則永遠(yuǎn)背對對方。
美國阿波羅登月計(jì)劃中曾在月球上放下一個(gè)激光探測器,用于測量地月距離的。
經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn),月球現(xiàn)在在以每年3.8cm的速度遠(yuǎn)離地球。
當(dāng)然,這還是由于地月的潮汐力造成的。
前面說的月球和地球的自轉(zhuǎn)速度都在不停的降低,因?yàn)榻莿恿康年P(guān)系,地月間的距離會因此而不停的增加。
雖然增加幅度不大,每年只有3.8cm,但是日積月累后的距離是非常明顯的。
科學(xué)家預(yù)測,6億年后,地月間的平均距離會從38.4萬公里基礎(chǔ)上再增加23500公里,達(dá)到近41公里。
到那時(shí)候,地球上就再也看不到'日全食'的現(xiàn)象了。
地月實(shí)際距離比
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