月球会自转吗 千百年来只一面对着地球 谁给月球自转踩了刹车

谁阻止了月球的旋转

对地球来说，月球曾经是一个“多面的伊拉克”。但是，几亿年来，月球的自转速度一直在减慢，以至于它的自转周期几乎和公转周期一样，导致它始终面向地球。所以

本报记者李媛媛

1月，月亮将在天空进行“特殊表演”。1月初的超级月亮过后，1月31日将再次上演月全食。虽然你可以更清晰地欣赏月亮，但遗憾的是，你只能看到它与玉兔和月桂的一面。不管你有没有注意到，月球只面向地球几千年。另一方面，总是背对着地球。

月亮的另一面是不是太丑了，不能给人看？

同步旋转只是表面原因

这种现象可以用天文学知识简单解释:因为月球绕地球公转的时间和月球自转的时间大致相同，大约是28天。

想象一下，在一棵大树上画一个大圆，在大圆上均匀地标记360个刻度。假设你要一直面对这棵大树，走360步。而你在大圆上走的每一步，身体都会倾斜1度。然后当你走过这个大圆的时候，你的身体也完成360度旋转，回到原来的位置。

也就是说，当你同时完成旋转和公转时，你总是以同样的方式面对大树。月亮也是。"在天文学中，这被称为同步旋转."南京大学天文学院教授周立勇在接受《科技日报》采访时表示。

然而，这只是表面原因。

“在月球形成的早期，它的自转速度比现在快得多。轮换周期只有几个小时，现在不是28天左右。”周立勇介绍说，对地球来说，月球曾经是一个“多面的伊拉克”。只是几亿年来，月球的自转速度一直在减慢，导致它一直面对地球。

那么，是谁阻止了月球的自转呢？

最老生常谈的是潮汐力

要解释月球自转缓慢，潮汐力是最容易想到的因素。

说到潮汐力，很多人会想到地球表面的潮汐现象。是的，潮汐现象的背后是潮汐力。

地球和月球互相围绕，互相施加重力。它们会相互施加潮汐力。地球上的潮汐现象与月球对地球的吸引力有关。

住在海边的人会发现，大海一天有两次涨跌。一个是月亮在地球背面的时候，一个是月亮在头顶的时候。

周立勇解释说，这是因为地球正对着月球，感觉月球的引力很强；在远离月球的一侧，月球的引力很弱。重力指向月球。当地球绕着月球转时，离心力在任何一点都是一样的。离心力的方向与月球施加在地球上的重力方向相反。

这样，地球背向月球一侧的月球引力略小于离心力，而面向月球一侧的月球引力略大于离心力。最终等效的结果是双方都感受到一股远离地心的力量。于是地球两边的海水都上涨了。

“当月球绕地球转动时，也会感受到地球带来的潮汐力。”周立勇说，地球潮汐力的作用是使面向地球的表面和背离地球的表面都隆起，即使月球变平。

月球上虽然没有海水，但月球的壳、幔、核仍能感受到潮汐力，月球内部形成汹涌的固体潮汐。这种固体潮汐导致月球地幔层之间的持续摩擦，这种摩擦转化为月球外壳内部的热能。这可以在数十亿年内消散月球的部分动能。

扭矩是直接制动机制

然而，中科院国家天文台研究员平劲松发现，潮汐力引起的摩擦耗散可能是有限的。

几年前，平劲松和他的同事发表了一篇关于月球的研究。他们发现，月球内核和月球地幔之间的流体属于超低粘性层，这意味着月球内核和月球地幔之间由潮汐力引起的摩擦力太小，无法消散太多的月球动能。

“关键是潮汐作用引起的摩擦力发生在月球内部。这个过程只能间接导致月球减速，但不能直接制动月球自转。”周立勇说。

接受《科技日报》采访的两位天文学家认为，最直接的制动机制其实是地球与月球之间的时刻。

被潮汐压平的月球，在绕着地球转的同时，仍然要自转。周立勇解释说，可以想象，月球凸出的两侧就像两个凸出的“耳朵”，两个“耳朵”之间的连接应该指向地球的中心。但是，由于月球的自转，这两个“耳朵”之间的连接实际上会有一点偏移，不再指向地球中心。

这时，来自地球的潮汐力会对从月球突出的两个“耳朵”施加一个力矩，把它们拉回来，这与月球自转的方向正好相反。拖，拖，月球的自转速度会逐渐减慢。

平劲松用一个简单的小实验解释了地月之间的瞬间动作。

一个磁铁固定在转盘的中心来代表地球。一个指南针固定在转盘的边缘来代表月亮。轻击指南针使指针快速旋转，代表月亮的旋转。然后快速转动转盘。你会发现，在转盘旋转的过程中，原本快速旋转的指针会慢慢停止，最后指向转盘中心的磁铁。

这是指针停止的时刻。减缓月球自转的原理是相似的。

月亮是一个“两面派”

由于上述机制，月球的自转速度逐渐减慢，直到与公转速度相同。最后，一直面对地球的结果，就是被地球“潮汐锁定”。

更神奇的是，月球面向和背离地球的那一面截然不同。这被称为月球的“二分法”。

平劲松告诉科技日报，月球上面向地球的陨石坑更大更密集，玄武岩分布更多。背离地球的一侧有更多的山。

“我们的研究还发现，月球的重心离它的形状中心有两公里远。也就是月球的重心离地球更近，形状中心离地球更远。”平劲松说。

可以理解，月球面向地球的半球较小，但较重。月球在地球后面的半球更大，但更轻。在平劲松看来，月球形状和质量的不均匀分布会进一步增强扭矩的作用，使月球自转减速更明显。

至于月球的两面为什么会有如此大的差异，天文学上并没有共识。

例如，为什么月球面向地球的一侧有更多的陨石坑？有人认为月球面向地球的那一面被地球挡住了，所以应该受其他天体的影响比较小。有人认为这是因为地球引力起到了聚焦作用，使得月球面向地球的那一面承受了更多的冲击。

有趣的是，在宇宙中，不仅月球会面对它所环绕的行星。

"在潮汐力和力矩的影响下，所有的行星-卫星系统，甚至恒星-行星系统都趋向于这个结果."周立勇介绍说，换句话说，不仅行星可以锁定它的卫星，而且恒星也可以锁定它的行星。但是这个过程非常缓慢，天体系统可能在潮汐锁定实现之前就死亡了。

平劲松介绍，在太阳系中，火星、木星和土星都锁定了自己的卫星，冥王星和冥王星也是这样面对面的。水星的自转周期是公转周期的2/3，被太阳部分锁定。

　　或许有一天，地球也可能只有一面对着太阳。只是，你我在有生之年肯定看不到了。