​月球会不会自转和公转（科普关于月球的知识）

月球会不会自转和公转（科普关于月球的知识）

月亮是有自转的，只不过自转周期与绕地球的公转周期相同，因此每天夜晚我们看到的月面几乎都是一样的，所以容易让人产生月球没有自转的错觉。

我们将月亮目前的运行状态称为“潮汐锁定”，也就是被地球所产生的潮汐力给锁住了，导致月球的自转周期与公转周期一致。

那么什么是潮汐力呢？

简单来说，考虑到客观物体体积的存在，质量是分布在体积内的，因此“质点”这一概念严格来讲是不存在的，而万有引力定律告诉我们，引力随物体之间的距离成平方反比，也就说物体的正面与背面，由于相距一段距离，因此两面所受到的引力大小是有区别的。

而物体本身则会受到这个引力差的影响，比方说月球对地球的影响，由于地球表面覆盖了很大面积的海水，加上海水作为液体，引力差的影响则更为明显，而这个影响所导致的结果就是海洋会出现潮汐现象，于是我们干脆将这个引力差称为潮汐力。

同样的，月球对地球有潮汐力，那么地球对月球也有潮汐力，但由于月球表面并不存在海洋，因此我们不太容易观测到潮汐力对月球表面的形变作用，但这并不代表没有，实际上月球的形状在地球潮汐力的影响下，是倾向于一种类似橄榄球样式的长椭球形（当然了，这只是一个比喻，实际上是不可能有橄榄球那么夸张的）。

潮汐锁定如何产生？

虽然潮汐力将月球形状拉长了（我们将拉长的那部分称为潮汐隆起），但这并不能立刻使得月球的自转周期与公转周期保持一致，为此我们还需要考虑这样一个过程：

当月球自转周期与公转周期不一致时，月球上两端潮汐隆起的部分，其连线指向并不会时刻面向地球，而这样就会导致一个力矩产生，迫使其面向地球，如下图所示：

很显然，这样的过程会直接改变月球的自转周期，最终在长期的磨合下，月球两端隆起的连线指向就一直朝向地球了，于是这就导致了我们在地球上每次都只能看到月球相同的一面，此时月球的自转周期与公转周期也保持了一致，也就是潮汐锁定形成了。

地球会月球被潮汐锁定吗？

听着有些不可思议，毕竟月球的质量不过地球的1/81，但答案是肯定的，只要时间足够长，地球也是会被月球潮汐锁定了，到时候二者就完成了互锁。

并且地球被潮汐锁定的原理，实际上与月球被锁定是一样的，就以海洋的潮汐为例，由于地球自转周期远大于月球，潮汐隆起的部分会被地球带着转动，而月球的潮汐力则是保证潮汐隆起的部分对着月球自己，这样一来就仿佛月球与地球在进行一场拉力比赛，因此海洋与地壳之间便会摩擦生热，导致地球自转动能降低，也就是地球自转速度变慢了。

久而久之，地球就会被月球潮汐锁定，二者完成互锁，那时地球的自转周期将与月球的公转周期保持一致。

最后再说明一点，地球自转速度下降，也就意味着地球的自转角动量下降，考虑到地月系的角动量守恒，因此月球的轨道角动量就会增加，而这样的结局就是月球轨道抬高，其速率大概是每年远离地球3.8厘米。

不过地球要被月球潮汐锁定，还要等个数十亿年的时间，因此不必担忧。

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