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潮汐是海边是最常见的现象,每天都有着固定的时间潮涨潮落。
F' u% s$ D) Z3 {+ d潮汐现象主要就是月亮引起的。
7 t/ a. \2 v' B7 c月亮作为一个直径达3476公里的天体,虽然相比较地球很小,但是月球其实还是有着非常巨大的引力。
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: o5 _7 b+ K, {2 S4 W# }潮汐力就是由月球对地球的引力差。
9 x( x$ V8 U1 b' J( s: k3 Y潮汐力是引力源对一个物体产生引力作用时,物体上各个点因为离引力源的距离不同,受到的引力也不同。7 M# @4 k8 B- W& E4 x; y* a: E' l
比如像我们,其实地球对我们身体各个地方的引力是不一样的,站在地面上,头部受地球的引力是小于脚受到的引力。1 R( L( i4 J5 |1 ?; H0 w1 l" o
但是因为我们的身高距离并不明显,而且地球的引力并不是特别大,所以地球对我们的潮汐力能在我们身体上提现的效果微乎其微。4 T% z7 f& m. t* n& `# {* u8 A
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但是如果碰到像《流浪地球》电影里描述的,地球被木星引力捕获,正在向木星落下时。
$ K. |0 x4 ]6 o) d; x由于地球的直径太大,达到1.27万公里的明显差距,而且木星这个引力源又非常的强大,所以地球靠近木星的地方和远离木星的地方受到的引力差异很明显。
# {# J# P, Y3 k' C地球靠近木星的那边受力比较大,会把地球往里拉,地球就会被撕扯。3 Y. Q* f. N+ n! l
当地球越来越靠近木星时,一旦引力差引起的潮汐力大于地球自身可承受的力量极限时,地球将无可避免的被撕碎。
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2 T* N0 U7 `7 ^/ _而因为月球和地球的潮汐力,出现了不少很有意思的现象。. m/ S$ O0 _# x3 |3 p/ F
第一个自然就是海水的潮汐现象。
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7 n; f; V' X3 E2 i/ P因为地球71%的面积是海洋覆盖的,所以地球基本上就是个水球。* H- i# ^8 ^& e
比如当地球转到太平洋最靠近月亮时那一边时,月亮对太平洋的巨大引力把太平洋提了起来,就像大人抓住小孩的头发往上提……
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( E5 l# _5 a! q这时候靠近月球的太平洋中间的海平面就被引力拉了起来,这样处在岸边的海水就开始退潮。
% J, O, Y% m8 t* Y) N而离月球最远的地球背面的大西洋,则是由于月球引力最小,所以地球自转产生的离心力产生的效果最为明显。* o5 S0 {7 T: F) i3 i
离心力效果明显导致大西洋的水就像被甩出去一样,海平面同样也是升高。# A, L& q# u" |
所以此时,太平洋和它对面的大西洋海平面均会有所升高,这2个大洋的岸边就会都会出现退潮的现象。
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% |4 W. h/ }2 X$ c当地球继续转动的时候,月球引力对太平洋逐渐减弱,对大西洋逐渐加强,甚至是转动到把岸边的水拉过来。
8 g" f2 J' N. ~ K7 `& @* P这时候太平洋和大西洋的海水就会出现涨潮的现象了。# C6 [ O* [' a% B; G6 p
这也就形成了所谓的潮汐。
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E8 T0 g2 \3 K, F* n; s第二个就是月球的自转时间和公转时间是一样的。
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- _/ i/ p) e9 w% ?( q: ?月球自转一周和绕地球公转一周的时间是一模一样的,而且是不差一分一秒的。" I* |' h, w% j& g* H+ v1 r) V$ ?
在了解过太阳系内有几十颗卫星都是自转和公转时间一样后,可以很肯定的说,这并不是偶然的,而是有原因在里面。! W6 f' x8 u6 L) _
这个原因就是"潮汐锁定"。
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月球虽然是个球体,但是它的质心点并不是在最中间的。! s- R6 o7 @' k- ?: ]$ b B v8 x
因为地球对月球的潮汐力影响,月球各个点受到的万有引力不同,导致月球面向地球的一面会稍稍凸起,质心也随着朝地球的方向靠近。- v+ G/ o8 @$ @
在地月系统刚形成的时候,月球的自转速度比现在快很多,所以月球收到的地球潮汐力影响不停的改变,导致月球内部岩石的互相位移摩擦。
" o% _; {- \2 ^! k; ?' o2 S所以月球的质心不断改变,而月球内部岩石的运动产生的热能会因为角动量守恒,会减少月球自转的速度来抵消这部分热量。
! ^% p1 v" r1 P" i; B% Q B于是月球的自转速度一直在。直到当自转时间和公转时间一样时,也就是月球的一面永远面对这地球时,各个点受力不再变动,内部不再产生摩擦。" |' C# [ T9 s
这就是"潮汐锁定"。就像是地球用一根名为引力的绳子把月球捆住转圈。
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: {( a* F% ]! U( {# X1 Z% l至于为什么地球没有被月球或者太阳潮汐锁定,那是因为月球或者太阳对地球的潮汐力太小,不足以让地球快速达到潮汐锁定的程度。" g A+ b& V4 R* p8 D7 O
第三个是地球的自转速度在不停的减慢。
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/ G- X" Z! X1 t' Z在45亿年前,地球的自转速度可能非常的快,达到8小时自转一周的速度,但是现在是24小时自转一周。: R" [ k r: z
为什么现在的自转速度降低这么多。
4 G, Y$ _/ F N& a造成这种情况的主要当事人就是月球。
* B4 O5 n8 I2 P1 \7 u) W前面说的地球对月球的潮汐力降低了月球的自转速度,从而使得月球被地球"潮汐锁定"了。1 u$ [% E) p }4 B8 q% S* V
同样的,月球对地球的潮汐力当然也会对地球的自转速度造成一定的影响。
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8 C' H8 o. b+ q& g$ C但是因为地球个子大,质量大,月球对地球的潮汐力影响非常小。
# ]% O# O, j3 c2 s2 g但是月球还是在逐渐的减缓地球的自转速度,以达到月球对地球得"潮汐锁定"。% V1 g! L/ ~/ Q" u' |% R8 l# J6 N8 ?
不过能真要达到这种程度,太阳都已经毁灭了。
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还有太阳也在对地球造成潮汐锁定的动作,不过同月球一样,效果非常不明显。" n* i6 {/ |& l/ ]- D Y% d* u
虽然经过漫长的日积月累,地球的自转速度会不停地下降,但是在太阳的有生之年里是达不到潮汐锁定的状态。' d* q }2 P( e1 L* I/ h8 c
其实在太阳系中也是存在着互相潮汐锁定的行星和卫星,那就是此前被踢出九大行星行列的冥王星和它的卫星冥卫一。
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冥王星直径2370公里,冥卫一直径1210公里。这2个星球由于直径差距和质量差距不像其他行星卫星体系差距那么大。& {/ a) h: R; E: n; H
而且这2个星球组成的共同质心点是在冥王星外面的,所以这两个星球都很快的互相被潮汐锁定了,它们都会6.387天的周期互相面对面转圈。
# G; ]* s' f0 ~' `9 W4 G也就是说冥王星和冥卫一永远都是一个面面向对方,另一面则永远背对对方。7 A9 z2 E; R0 A

7 D$ s4 B) ~8 K5 @$ r第四个是月球在不停的远离地球。
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# k. W; f$ o+ [- n# G美国阿波罗登月计划中曾在月球上放下一个激光探测器,用于测量地月距离的。
. h: U- u j$ n; e7 [4 [经过测量发现,月球现在在以每年3.8cm的速度远离地球。9 j i2 T/ G% K1 \" Z( H0 E
当然,这还是由于地月的潮汐力造成的。
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前面说的月球和地球的自转速度都在不停的降低,因为角动量的关系,地月间的距离会因此而不停的增加。7 ~5 e( W8 n, z
虽然增加幅度不大,每年只有3.8cm,但是日积月累后的距离是非常明显的。
( x1 w, x8 Z8 P( \/ x3 s0 C科学家预测,6亿年后,地月间的平均距离会从38.4万公里基础上再增加23500公里,达到近41公里。
) _; ?; N, r2 ?. M+ n2 y* G! S到那时候,地球上就再也看不到"日全食"的现象了。2 H3 k! p7 X3 i: t
地月实际距离比# D2 F/ D+ A# u/ ?
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来源:https://www.toutiao.com/a6685608207106179592/
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