大数跨境
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地球与月球居然如此暧昧?

地球与月球居然如此暧昧? 木木西里
2019-09-12
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导读:地球与月球之间一直相互照应这么多年,如此暧昧,却又是如何保持距离“相敬如宾”的呢?

又到一年八月十五中秋节,每晚出现在头顶的月亮又要迎来一年中最高光的时刻。

在大家伙赏月的时候,作为一名常问(可)(恶)(的)(职)(业)(病)的科研工作者,连赏月也在思考问题:为什么地球的引力明明比月球大那么多,却无法将它吸附过来呢?这样不就可以和嫦娥姐姐来一次亲密接触了吗?


月球起源

要想搞清楚地球和月球之间复杂的引力问题,不妨先来了解一下地月关系的起源。对于月球的起源,科学界其实有很多说法,目前较为让大家接受的是:大碰撞学说。


具体来说,是这样的,大约在46亿年前,地球刚刚形成不久,在原始地球轨道附近还存在着一颗行星,我们管它叫做:忒伊亚(Theia),在希腊神话中,忒伊亚是月神塞勒涅母亲的名字。
忒伊亚的个头和现在的火星差不多大,它一开始也是绕着太阳旋转,后来,忒伊亚距离原始地球越来越近,结果一头撞上了地球。


毕竟忒伊亚并不小,这一撞,把原始地球撞散架了,大量的碎片被泼洒出来。大部分碎片在引力作用下逐渐聚集起来,形成地球。而在地球外围还剩下一圈碎片,类似于土星环一样,后来在引力的作用下,逐渐形成了月球。或许是因为撞击的“愧疚”,月球一直留在地球身边,成为地球唯一的天然卫星。
就这样,地球和月球在一起相互照应度过了漫长岁月。(这漫长的陪伴,像极了爱情。)


引力作用

弄清楚月球起源之后,我们再来讲讲地月之间的相互作用。虽然已有研究表明月球在以大约每年3.8厘米的速度地远离地球,但是科学家认为只要地球一天不毁灭,没有其他强大的外力因素干扰的话,地月系统还是会一直保持稳定。在地球和月球组成的系统中,两者可以说是相辅相成,地球对月球的作用表现在将它束缚在地球大约38.5万千米的地方,而月球对地球的作用则表现在潮汐作用。



对比地球和月球的体积质量,我们就会发现月球都要比地球小得多。因此就有一个疑问:既然地球要比月球大得多,为什么它的引力不会直接将月球吸过来和地球融为一体呢,本身月球就是从地球“撞”出来的?


地球的引力不能够将月球吸到一起的原因与宇宙环境密切相关。地球和月球都位于太阳系中,这也就意味着两者不但会互相产生引力作用,还会受到太阳系的中心天体太阳的引力作用。太阳的引力到底有多大呢?
它的引力甚至能够束缚住位于最外层轨道的冥王星,不让它逃出太阳系。更何况地球和月球都位于太阳轨道中较为靠前的位置,受到太阳引力作用更加明显。因此月球无法被地球吸附的其中一大原因就是太阳巨大的引力使三者的位置的达到了平衡。


除此之外,月球围绕地球做圆周运动也让它既无法被地球吸附,也无法逃离地球的束缚。我们都知道,当一个物体围绕着中心物体做圆周运动的时候,它会受到一个离心力。从物理学的角度来讲,围绕地球做公转运动的月球会在切线速度方向产生一个离心力。根据力的合成原理,离心力和地球对月球的引力正好大小相等、方向相反。而且月球一直承受着这两个力的作用,因此处于既靠近不了又逃离不开的状态。
不过玩过玩,闹归闹,Tom君可不希望月球和地球再来一次亲密接触,不然人类可就遭殃了。

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