由于月球的万有引力,它会更强烈地拉着地球的某一部分向自己靠近,造成地球上海洋潮汐隆起。由于地球自转速度比月球快得多,这一隆起比月球更早发生。由于一系列物理现象,月球被推到一个离地球更远的轨道上。
图解:月球绕行地球的轨道大小和距离的比例。图片中一个画素宽度对应至实际上500公里的距离
很容易认为月亮的存在是理所当然的,这是相当危险的。太阳也是。然而,当月亮不再永远挂于天空,地球上的生活将和现在截然不同,对我们人类来说也不是好事。
图解:月球在近地点和远地点的大小比较。
然而,我们唯一的天然卫星—月球—事实上正在离地球越来越远。它的运行轨道每年都在变大。
潮汐力的影响
月球已经围绕地球旋转45亿年了,由于地球的质量更大,相对的,它给月亮的引力远大于月亮给它的。这意味着地球一直相对强烈地拽着月亮靠近自己。这就造成了潮汐力和海洋上对应的潮汐。
图解:MRO从火星轨道上拍摄的月球和地球。目前,地球的自转和一天的长度因为月球(质量是地球的1/81)的存在,每百年延长约2毫秒。
地球面向月球的那一面,地月之间万有引力更强。而且,在离地球最近(有最短距离)的地方,引力也最强。
如上图,地球中部(赤道区)比地球底部和顶部(南北极)离月亮更近。因此,月亮拉地球赤道区的力量更强,刺激了此地区海洋的涨潮,也造成了地球中部地区(赤道区)的突起。这被称作是潮汐隆起,也叫作赤道隆起。
图解:地-月系统的图显示潮汐隆起如何被地球的自转推进。月球对这个隆起偏移量施加的净力矩,造成地球自转速度的减缓。
这就是海洋潮汐如何运作,取决于地球与月球之间的相对位置。它清楚地解释了当离月亮最近时海洋会经历涨潮。
为了得到对这一现象更形象的表示:下面的图片它讲述了太阳、地球和月亮之间引力相互作用如何造成地球上的潮涨。
潮汐力的影响取决于涉及到事物双方。就像地球出现月球重力引起的隆起(注意,隆起的结果是地球的固体部分出现了仅仅几厘米的变性),月球也同样在离地球最近时出现隆起。
地球和月球的自转
月亮的渐行渐远也与地球和月球的自转有关。你看地球自转相当快(更准确的说是有一个很高的自转速度)。它绕地轴旋转一周只需24小时;另一方面,月球绕轴一周需要27.3天。显然,对它们各自的自转速度来说,月球要远远慢于地球。下面这幅动图描绘了