月球的自轉週期和公轉週期相同,以至於我們總是看到同一面,這僅僅是巧合嗎?如果不是,這種情況是如何形成的?

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華盛頓卡內基研究所的艾倫·P·博斯提供了這個問題的答案

“月球始終以同一面朝向地球,是因為它的自轉速度被潮汐鎖定,使其與它的公轉速度(完成一次軌道所需的時間)同步。換句話說,月球每繞地球一週就自轉一週。”

“在地球海洋中產生潮汐的力(來自月球的引力,以及較小程度的太陽引力)也作用於月球的固體部分。地球對月球的引力將月球扭曲成一個略微扁長的形狀,或者說像橄欖球的形狀;此外,月球的固有形狀有點像雞蛋形。如果橄欖球/雞蛋的尖端不指向地球,那麼引力會施加一個扭矩,使尖端重新指向地球(實際上,月球在完美對齊的情況下會發生少量振盪,這種運動稱為月球天平動)。”


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月球一開始就同步的可能性非常低;那確實會是一個令人驚訝的“巧合”。正如博斯解釋的那樣,“月球的同步自轉狀態被認為是在數十億年前形成的,當時月球離地球近得多,因此潮汐力比現在強得多。即使其他引力相互作用導致月球向外移動到其現在的軌道半徑,地球的引力也保持了這種自轉狀態。”

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