人类为什么看不到月球背面 人在地球上为什么看不到月球的背面
我们为什么永远看不到月球的背面呢?
因为“潮汐锁定”效应,我们看不到月球背面。月球绕地球一周需要27天7小时43分11.47秒。人类在地球上看到的月亮永远是半个月亮,永远看不到月亮的另一半。月球相对于背景天空移动半小时,这与月球表面的视直径相似。与其他卫星不同,月球的轨道平面更接近黄道平面,而不是地球的赤道平面。
与背景星空相比,月球绕地球一周(月球公转一周)所需的时间称为星月。新月和下一个新月之间的时间(或月亮的两个相同相位之间的时间)被称为太阴月。太阴月比星月长,因为在绕月运动期间,地球本身在绕太阳的轨道上前进了一段距离。在没有太空探测器的那个年代,月球背面始终是一个神秘的未知世界。
由于潮汐锁定,月球绕地球公转的周期与其自转的周期相同,所以在地球上看到的月球“风景”总是一样的。直到大约60年前,前苏联的月球3号探测器发回了第一张月球背面的图像。大约50年前,美国阿波罗8号的三名宇航员环绕月球飞行,成为第一个亲眼看到月球背面的人。
月球绕地球公转的周期有27.3个地球日,月球绕地球公转的同时自转,周期为27.3个地球日,恰好都是恒星月。这种现象被称为“同步自转”,这几乎是卫星世界的普遍规律。因为月亮的自转周期等于公转周期,所以我们在地球上只能看到月亮的正面,而另一个永远看不到月亮的是正面和背面。
这种情况一直持续到1959年,当时苏联飞船月球3号发回的照片首次完整地展示了月球的背面。所以月球也会受到地球引力的影响,所以月球会绕着地球转。不仅如此,月球上的物体也会受到地球引力的影响。
为什么看不到月亮的背面?
看不到月亮的背面,是由于月球总以一个面对着地球,原因是月球的自传和公转周期是相同的。(27.32166日)
月球在绕地球公转的同时进行自转,周期27.32166日,正好是一个恒星月,所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”,或“潮汐锁定”,几乎是太阳系卫星世界的普遍规律。
一般认为是卫星对行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
⒈在椭圆轨道的不同部分,自转速度与公转角速度不匹配。
⒉白道与赤道的交角。 月球每小时相对背景星空移动半度,即与月面的视直径相若。与其他卫星不同,月球的轨道平面较接近黄道面,而不是在地球的赤道面附近。相对于背景星空,月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月;而新月与下一个新月(或两个相同月相之间)所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间,本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。
拓展资料
月球,俗称月亮,古时又称太阴、玄兔、婵娟、玉盘,是地球的卫星,并且是太阳系中第五大的卫星。月球直径大约是地球的四分之一,质量大约是地球的八十一分之一,太阳系内的卫星相对于所环绕的行星的质量比。月球是质量最大的卫星,月球表面布满了由小天体撞击形成的撞击坑。月球与地球的平均距离约38万千米,大约是地球直径的30倍。
参考资料来源 搜狗百科“月亮”
为何在地球上始终不能看到月球的背面?
作为我们地球的卫星,月球有一个引人注目的特点,那就是它在围绕着地球公转的过程中,一直只用同一面对着地球,以至于我们无法根本看到月球的背面是什么样子。那么问题就来了,为何在地球上始终不能看到月球的背面?这是巧合,还是另有原因呢?
如果说这是巧合的话,那这样的现象就不免让人浮想联翩,甚至还有人猜测月球本身就是一艘巨大的外星飞船,而其目的就是用来监视地球,不得不说,这是一个非常迷人的想法。
然而事实却不是这样,科学家告诉我们,月球分毫不差地以同一面对着地球,是因为月球自转一圈所用的时间,刚好与月球公转一圈的时间相等,但这并不是什么巧合!这其实是月球被地球潮汐锁定的结果,下面我们就来讲一下。
我们都知道,月球、地球乃至所有被称为“星球”的天体都是圆的,那为什么会这样呢?其实这是因为引力,虽然引力是四大基本力中最弱的一种力,但因为引力是一种长程力,并且可以无限叠加,所以当一个天体的质量达到一定程度的时候,其自身的引力就会造成整个星体发生形变。
在巨大的引力面前,构成星球的物质在整体上会呈现出流体的性质,而当它们达到流体静力平衡时,就成为了一个球体,月球当然也不例外。
很显然,由于地球的引力巨大,因此地球的引力也会对月球的形状产生影响,而因为引力的大小与距离的平方成反比,所以月球的各个部位受到的地球引力存在着很大的差距,在这种情况下,月球的流体静力平衡就会被地球引力破坏,从而在其正面和背面形成隆起(原因是引力和“惯性力”),这被称为潮汐隆起。
如上图所示,月球的公转速度为v1、自转速度为v2,当月球在“月球1”的位置上时,其形状被地球引力拉伸成了一个椭球形(注 图中的形状是为了方便讨论,实际上只是拉伸了一点,并没有这么夸张)。
由于月球上的潮汐隆起需要一段时间后才能恢复原状,因此如果月球的自转速度v2大于其公转速度v1,那么当月球运行到“月球2”的位置上时,在“月球1”的位置上形成的潮汐隆起就会偏离原来的方向(红色部分)。
因为与地球的距离不同,所以月球正面的潮汐隆起所受到的力F,会比其背面的潮汐隆起所受到的F'大一些,这就相当于地球的引力给月球施加了扭矩,而其效应与月球自转方向相反,在这种情况下,月球的自转速度就会减慢。
反过来讲,如果月球的自转速度v2小于其公转速度v1,那么这种扭矩的效应就与自转方向相同,在这种情况下,月球的自转速度就会加速。
总而言之,这种机制的效应就是永远指向月球的自转周期和公转周期同步,如果月球的自转速度快了,这种机制就会让月球的自转减速,反之则让月球的自转加速,日积月累之下,其最终的结果就是月球被地球潮汐锁定,分毫不差地以同一面对着地球,我们在地球上也就始终不能看到月球的背面了。由此我们可以看到,这并不是什么巧合。
其实在太阳系中潮汐锁定这种现象并不罕见,比如说木星和土星的很多卫星都是被潮汐锁定了的,其中就包括大名鼎鼎的木卫二(Europa)和土卫六(Titan)。相对而言,冥王星和它的卫星——冥卫一(Charon)就显得比较“奇葩”,因为它们居然是互相潮汐锁定的(如下图所示),而其原因就是冥王星的质量太小了。
值得一提的是,研究人员通过高精度的计时系统发现,平均每一年,地球的自转周期就慢16微秒(1秒相当于100万微秒),这就说明了月球的引力也会对地球造成同样的影响,只不过因为月球的质量比较小,所它对地球自转的影响就显得非常有限。
为何我们始终看不到月球的背面?巧合还是另有隐情?
是因为我们现在的科学技术并不足以支撑我们去观察整个月球的表面;我认为很有可能是巧合,因为我们现在的科学技术并不全面
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