在一些天文科普中经常提到“月球背面”或“月球正面”这两个词。月球作为一个可以旋转的球体,为什么会有前后之分?
原因是月球自转和公转的方向和速度是一样的,月球绕地球公转的时间也是月球自转一周的时间,所以月球总是只有一面面向地球,就是月球的正面,而在另一面,大约有41%的面积总是背对着地球,无法在地球上直接观测到。当然,月球并非一开始就只有一面面向地球,月球自转和公转速度趋于一致的原因是地球对月球的潮汐锁定。在宇宙中,两个天体之间的潮汐锁定是一种非常常见的现象,仅在太阳系中就有很多这样的例子。
太阳系八大行星中距离太阳最近的水星,被太阳潮汐锁定。
不仅一个小天体在近距离会被一个大天体潮汐锁定,而且两个质量和性质相近的天体也会实现相互潮汐锁定,比如冥王星和卡戎。卡戎,也被称为冥王星,是冥王星最大的卫星。由于卡戎和冥王星的质量差不大,卡戎大约是冥王星质量的八分之一,所以和冥王星实现了相互潮汐锁定,也就是说卡戎被冥王星潮汐锁定,而冥王星也被卡戎潮汐锁定。
地球和月球之间,因为质量的巨大差异,月球的质量只有地球质量的1/81,所以地球不会被月球潮汐锁定。那么地球会被太阳潮汐锁定吗?如果地球被太阳潮汐锁定,地球会发生什么变化?
地球自转对地球生态极其重要。如果地球停止旋转,将对地球生态产生致命的影响。如果地球被太阳潮汐锁定,后果可能比停止旋转更严重。
因为如果地球停止旋转而是一直绕着太阳转,那么地球上的一天就会变成一年,也就是说地球上每个地方都会有半年的白天和半年的夜晚。但是,地球上至少有昼夜变化,但如果地球被太阳潮汐锁定,就会完全失去昼夜变化。因为当地球被太阳潮汐锁定时,地球的自转速度会趋于与公转速度一致,所以地球和月球一样,永远只会有一面面向太阳,而从太阳的角度来看,地球会被分为正面和背面。一半永远是白天,另一半永远是黑夜。
白天和黑夜都不具备生命生存的条件。
因为暴露在阳光下的永恒一方的温度会达到100摄氏度以上,而永恒夜晚一方的温度会降到零下100摄氏度以下。单从温度来看,地球并非没有宜居带。在昼夜交汇的地带,会有适合生命的温度,但那只是温度。
因为潮汐锁定后,地球会有一系列的变化,而不仅仅是昼夜停止变化。潮汐锁定后,地球自转速度大大减慢,于是地球公转产生的离心力开始发挥作用,流体会因离心力而向太阳背面运动。所谓流体是指海洋和大气。要知道大气环流对地球生态意义重大,完全改变的大气环流对生态环境造成的破坏是无法估量的。
如果地球在这种变化后还能维持大气环流,其实是好的。最令人担忧的是,地球最终可能会失去大气层。
因为地球在潮汐锁定后很可能会失去它的磁场,这是地球大气层的保护罩。没有这层保护罩,地球的大气层很容易被太阳风吹走。没有大气层,地球就不具备生命完全生存的条件。综上所述,如果地球被太阳潮汐锁定,对地球生命来说,绝对是一场悲剧。那么地球会被太阳潮汐锁定吗?
如果没有月亮,如果太阳的生命周期和宇宙的存在是永恒的,那么总有一天,地球会被太阳潮汐锁定。不幸的是,这些条件在现实中是不存在的。地球太大,离太阳又远,所以被太阳潮汐锁定所需要的时间甚至超过了太阳的生命周期,所以在太阳的有生之年是无法锁定地球的。