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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。
( h7 J; }1 W) z! W$ s: H8 N) t潮汐现象主要就是月亮引起的。
1 p! ?1 X: y. p0 f% `7 L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。
9 L" h& V1 R2 S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。1 B f$ D/ r; v$ L( `% _, ~! g5 r$ z
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。2 V$ W$ Z& m; ]4 A' O2 N6 h$ f
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。& o' @0 y T' g$ H2 R% x; t
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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。
& l- E" P2 f8 w: c' K7 b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。
# H' F) p/ O9 a9 r S. N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。
$ U1 s7 c& z; `! `/ M# Z, c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。
% e+ g9 e5 y$ e) Z0 k+ S: O) V第一个自然就是海水的潮汐现象。
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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。# W- g8 D% p* {" {" u3 D4 A
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……* c% p2 `" e) ?( X
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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。
, }8 _4 p: h5 N5 |0 z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。
. C0 A8 ^' J' p8 k* |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。: O- }) i! j. H$ Z9 M
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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/ K: g9 T0 B; U; m6 Q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。
& `2 Z# c2 T- W' K; k+ c这时候太平洋和大西洋的海水就会出现涨潮的现象了。
' S( C# n2 K% Y; F这也就形成了所谓的潮汐。
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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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, ~, _9 X# O2 I- W( b9 E7 i( j$ g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。
# P. {8 M) Q3 t% S6 s. G% y @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。: s0 V+ b0 u- U- z
这个原因就是"潮汐锁定"。. A9 J J3 Z6 s8 S5 G4 {' e( ?% f

" ^3 p; w5 w* O2 [月球虽然是个球体,但是它的质心点并不是在最中间的。$ m0 o/ W! o. ~* 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。
. r4 j7 Q$ q1 R3 M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。) T6 G" d7 I+ N- t$ A: t3 N( \1 I
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。/ s7 G5 x9 H: n. ?2 @5 ?# }( v& s }
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。; ?5 Y6 ~# \+ f) h
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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" z: z. b9 G, U. j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。' b1 G" e- S' p
第三个是地球的自转速度在不停的减慢。
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1 O6 h- x8 Q9 ^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。+ ?- }$ H- K$ f0 I0 t2 U5 R4 |- \
为什么现在的自转速度降低这么多。5 C1 _4 d6 X1 N0 s
造成这种情况的主要当事人就是月球。5 o" T! g% w" P/ F4 [9 o5 N
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。( Q& S3 Q5 f! \) J& z r% ]
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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4 M; Z6 o2 P* q5 n9 k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。
7 r5 y- t! y/ S5 \, Z# A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"。/ B! Q( U6 }; M8 l3 {7 O, j
不过能真要达到这种程度,太阳都已经毁灭了。" t* t! f+ \; ^$ k' ~

8 H8 U$ {: U& E1 O. \: j+ [, @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。) @+ O! v" y7 k" B3 Z" I
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。. m7 z$ q0 Y k8 Q
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。! |! S$ U& m# l( w

- J% x3 w7 t) h S) N# J, O0 h# j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。
5 E7 [$ t+ A# P1 Q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。
~" i, y" v9 d) i% R* L2 Y" D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。2 Z# P3 Y$ Q+ e, [

) y1 F4 y2 z& e) b第四个是月球在不停的远离地球。0 q: u# y2 B8 C8 u9 { f$ v' ~; d9 [
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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。" D0 w; ^/ @2 U! |& E
经过测量发现,月球现在在以每年3.8cm的速度远离地球。' }6 k- w. g" O M
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。
. W: [, H' S; a7 a: h4 |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。
7 ^ d+ P- k2 G; p% {; W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。
4 j& u7 J% W' f+ P) A$ s6 i" s) b到那时候,地球上就再也看不到"日全食"的现象了。. N% Z; r4 f" ], j* }. i5 s( ~0 H
地月实际距离比
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7 R. I6 s( ^' z7 H% r来源:https://www.toutiao.com/a6685608207106179592/
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