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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。6 K% L( X/ L' t- V. S) w! ]
潮汐现象主要就是月亮引起的。
. M# D9 m. l- X0 |4 P* V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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潮汐力就是由月球对地球的引力差。$ f0 x* |+ U1 `: I" `* b
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。% x! E0 E6 b" w, b5 U
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。
, p! A0 w# g, y7 X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。
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$ {4 K8 n* h3 ~+ @* f$ b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。. H3 m9 s& l3 ~- w" b# U
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。! B4 S, Q5 {1 K7 \# W' ?
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 H6 d. Q, A( k/ D; r
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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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: X6 h+ ?. h
第一个自然就是海水的潮汐现象。+ Q) v. i5 I/ b0 ]2 ?4 i; G' ~
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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。! Q }/ L' S) k7 @$ M5 H; o+ N# \4 I |
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……/ p6 E( V& O( u% B
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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。, R) m$ s$ u( I) J! t. } e/ r4 i
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。
( ^% F$ O7 q+ {4 U+ K/ V" c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。
9 ?% b& y9 O4 p, l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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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。- Z! C" f0 y& i" ?4 Z
这时候太平洋和大西洋的海水就会出现涨潮的现象了。% ~, C0 h! j/ x0 r. H( w
这也就形成了所谓的潮汐。3 L' y! X# W) }+ A$ `$ U

; e% F1 U" ^" I1 ?4 \# X" I# T# L7 Z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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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。* n6 o6 a* {) v9 Q$ e+ r
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。, o$ O- U I- i
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。; A, Z4 j8 y8 d3 _- o: B
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。2 E8 h: W& N l" l) z" Z+ @. z2 {
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。
8 j* Y! s7 O" {$ C8 m" [1 ]$ u7 s5 A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。, C2 v) M( ], b' v" H
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。3 G1 w0 G& Z5 ~# D
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。8 s" K5 q% B4 p) I4 d& {, A+ M4 r
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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。
% ?& R+ I3 W- x& }$ h) o+ L第三个是地球的自转速度在不停的减慢。7 [1 E$ m9 X& J+ w$ @+ R
7 X) ` ^5 I" h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。
% ]) o( R) h+ o, f" n. A为什么现在的自转速度降低这么多。
7 \ {( V' Y4 ^造成这种情况的主要当事人就是月球。
) ]9 Q& n& p1 m# p' g+ N5 \& R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。! p7 {# y& d$ \- v* U3 D4 O. P
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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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。
4 j/ |( Q' E5 L* y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"。( n, [1 q1 j8 R( v- h3 S4 n
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。3 v j* Y8 K3 }% _6 m
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。3 k' P9 [, N5 X! W/ U
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。! H- P, Z5 ~% {2 g9 a* N- T

5 A5 W1 L! J0 S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。
+ P, k* T2 d" c5 f) ]( N+ X$ k+ [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。+ l$ G7 z; _5 \2 h
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。
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- g4 ?& c$ a& B. t第四个是月球在不停的远离地球。% s: T3 S7 E5 e* O9 M; }
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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。+ d+ C" G: ]" G4 u, }
经过测量发现,月球现在在以每年3.8cm的速度远离地球。- P }4 {, V W7 |
当然,这还是由于地月的潮汐力造成的。- J4 W7 [. U1 W2 N3 L; S
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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。, N6 h' l' c' H2 E# `) n
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。
2 c4 B+ f. ]! p( }! t! ~1 P3 M P% \; P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。
+ Q: W3 Y/ L* h( j到那时候,地球上就再也看不到"日全食"的现象了。4 e. Z: _; s# `4 ~- S4 i
地月实际距离比
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来源:https://www.toutiao.com/a6685608207106179592/
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