看著月亮,它好像永遠長著同一張臉,不管是新月彎彎還是滿月圓圓,咱們看到的紋路、陰影,似乎從來沒換過樣子。莫非月亮真的不會轉(zhuǎn)身?它沒偷懶,咱們居住的地球和它之間,被一種叫潮汐鎖定的引力關(guān)系綁在了一起,這場約定,已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十億年。
最初的月亮可不像現(xiàn)在這么沉穩(wěn)。它剛形成時自轉(zhuǎn)速度特別快,轉(zhuǎn)得讓人看不清輪廓。但地球的引力悄悄給它使了點勁兒,沒有拽著它跑,反而捏出一點點變形,像極了捏著軟乎乎的糯米團子,指尖一用力就會鼓出小凸起。這種變形帶來的內(nèi)部摩擦,才是關(guān)鍵,它給月亮的自轉(zhuǎn)裝了個隱形剎車,一點一點減慢它的速度。直到有一天,月亮自轉(zhuǎn)一周的時長,剛好和它繞地球公轉(zhuǎn)一周的時間對上了,這下就再也沒變過,從此只把同一面朝著我們。
那是不是咱們永遠只能看月亮的半張臉?它偶爾會輕輕晃一下,恰似坐不住的孩子在椅子上挪了挪身子,這就是天文學(xué)家說的天平動。經(jīng)度上的±6°擺動,根源在于它繞地球的軌道不是完美的圓,速度時快時慢,才有了這細微的晃動,緯度上的±6.7°擺動,又因為它的自轉(zhuǎn)軸本身就有點傾斜,像人歪著頭看東西。算下來,咱們實際能看到的月表,差不多有59%,比一半還多一點。
在太陽系里,潮汐鎖定可不是月亮的專屬技能?;鹦堑膬蓚€小衛(wèi)星,火衛(wèi)一和火衛(wèi)二,早就被火星收服了,它們繞著火星轉(zhuǎn)的時候,始終只將自身的一面朝向火星,像兩個黏著主人的小跟班。木星的四大伽利略衛(wèi)星也一樣,乖乖把固定的一面朝向木星。冥王星和卡戎,這對搭檔質(zhì)量差不多,誰也沒本事單方面鎖定誰,反倒成了相互對著臉轉(zhuǎn)的樣子,冥王星永遠看到卡戎的同一面,卡戎也永遠看到冥王星的同一面,在遙遠的太陽系邊緣,一起慢慢轉(zhuǎn)。
關(guān)于月背,有個誤會得說清楚。很多人覺得它是黑暗面,永遠曬不到太陽,其實不是。太陽的光,照樣會照到月亮背面,只是咱們從地球看不到而已。每個農(nóng)歷月里,月球的背面都會迎來一次慢悠悠的日出,再送走一次漫長的日落。只是這一晝一夜,都要持續(xù)約14個地球日,比咱們的半個月還長。也正因為這樣,月背的溫差格外劇烈,白天能熱到127℃,塑料放在上面都能化,晚上又能冷到-173℃,比南極的極寒天氣還要冷上不少。
要去月背探索,可比在正面難多了。受這種引力鎖定的影響,月背和地球之間隔著一整個月亮,無線電信號根本穿不過去,探測設(shè)備到了那兒就成了啞巴。這時候就需要一顆鵲橋中繼衛(wèi)星,如同架在中間的信號中轉(zhuǎn)站,把月背探測器的消息傳給地球,再把地球的指令送過去。1959年,蘇聯(lián)的月球3號先邁出一步,第一次拍到了月背的模糊影像,人類才第一次知道,月亮背面長這樣。2019年,中國的嫦娥四號更牛,直接在月背軟著陸,還放出了玉兔二號探測車,讓它在月背上慢慢跑,收集數(shù)據(jù),這可是人類探測設(shè)備第一次在月背留下痕跡。
這場引力的互動,從來不是地球單方面影響月亮。月亮的引力也在給地球踩剎車,它引起的潮汐摩擦,讓地球自轉(zhuǎn)漸漸變慢,慢到每過1000年,一天的時長便會增加1秒。1秒看著短,積累起來可不少,幾億年前的地球,一天可能只有20個小時左右。同時月亮也在緩緩遠離地球,每年約3.8厘米,差不多是咱們指甲蓋長一周的速度,雖然慢,但未來的人看到的月亮,會比咱們現(xiàn)在看到的小一點。
月亮,它對著咱們的這一面,是和地球跳了幾十億年的慢舞,每一次公轉(zhuǎn),每一次自轉(zhuǎn),都是它們用引力相互塑造的結(jié)果,并非偶然,是宇宙中的一份約定。
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