这种现象我们称“同步自转”,几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象,它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因:
1、在椭圆轨道的不同部分,自转速度与公转角速度不匹配。
2、白道与赤道的交角。
月球自转周期和公转周期相同是巧合吗?
月球自转与公转
卫星的自转周期和公转周期相等不是巧合,这是“潮汐锁定效应”。
因为月球是个球不是个点,月球各点到地球距离不等,于是受到地球的万有引力并不均匀。这个不均匀,就是所谓的潮汐力(地球给月球的潮汐力)。说白了就是面向地球的地方受引力大,背面受引力小。于是月球在这个不均匀的引力下会发生应变,其实就是月球这个球不圆了,微微向地球方向凸起。在远古时代,月球自转比现在快,于是随着月球不同的位置正对地球,月球的凸起也在不断改地方。对月球的影响就是导致了月球内部岩石的摩擦,月球的质心不断改变。结果就是月球的转动动能在摩擦下不断变成摩擦热(角动量不守恒,因月球应变的变化,总矩不为零)。这就是潮汐力对月球自转的减速作用。直到月球自转被减速到有一面永远正对地球后,月球应变停止,内部岩石不再摩擦,就成了潮汐锁定。
简单的说就是天体的自转周期会受到周围天体引力的影响
举几个潮汐锁定的例子:
1、木星的多颗卫星都和月亮一样自转周期和公转周期相同,它们总是把同一面对准木星;
2、冥王星和它的卫星卡戎互相潮汐锁定,二者的自转周期和它们互相的公转周期这四个周期是同一个值;
3、金星和地球虽然没有互相环绕,但每当金星运转到离地球最近的时候,金星朝向地球的总是同一面
4、行星55巨蟹座e的自转周期和公转周期相同,说明行星也会被恒星潮汐锁定。
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