月球對地球産生潮汐作用,對地球轉動刹車!
當地球旋轉時,海水湧到隆起部分,海洋中其他地方的水位變淺。于是,海水和陸地之間因相對運動而産生了巨大的摩擦力。因此,海水在每一次漲潮和退潮的過程中大面積地沖刷着海底。
上述摩擦現象非常類似于汽車制動裝置中的摩擦運動。地球的自轉有時會被潮汐的活動所制動,就如同地球經曆了一次“刹車”一樣。不過,地球的慣性是相當巨大的,因此這種“刹車”作用幾乎對它的運動産生不了什麼影響。實際上,潮汐作用的最終結果是使一天的時間每隔62500 年長出1 秒鐘。 盡管上述時間上的延遲是微乎其微的,但卻不斷地在積累。也就是說,如果一天中每秒鐘内時間的長短是相等的,那麼每一次日全食産生的投影都會在地表的相同位置上,若每年中出現了萬分之幾秒的誤差,将會造成日食投影與前一次的投影相距有幾百公裡之遙的差别。
地球的自轉角動量轉移到月球的軌道角動量!
地月體系的角動量守恒,地球的自轉角動量通過潮汐作用轉移到月球的軌道角動量。月球遠離地球的速度有多少呢?由于阿波羅登月時,宇航員在月面上架設了激光反射裝置,因此現在的天文學家能夠非常精确并且方便地測量地月之間的距離。1994年,Dickey等人在《科學》雜志上發表文章稱,目前月球遠離地球的速度是每年3.82±0.07厘米。如果假設月球遠離地球的速度始終保持在這個數值,那麼10億年間地月之間的距離就會增加大約38200千米。而今天的地月平均距離大約是384400千米,因此在這個簡單假設之下,距今10億年前地月距離大約是今天的90%,但仍然有346200千米。
或許有人會說,你怎麼知道過去月球遠離地球的速度就跟現在一樣呢?确實,這一點無論是從理論上還是從實際觀測中,都是得不到保證的。因為地球上海洋的狀态一直在不斷變化,因此由海洋潮汐導緻的月球遠離自然也應該不斷變化才對。
随着月球的遠離,在未來将不再發生“日全食”
在地日月體系中,隻有當月球的角大小跟太陽的角大小相匹配,在這個軌道上,月球才有時能遮蓋住太陽,讓觀測者在大白天突然陷入黑暗中。由于存在潮汐摩擦力,月球的軌道慢慢變得越來越大,因此從地球上看,月球的角大小變得越來越小,慢慢地月亮不能遮蓋太陽。
月球的軌道以每年接近3.8厘米的速度增加,當其漂到距離地球大約1.2552萬英裡(2.02萬公裡)的地方以外時,它距離最近的點都将非常遙遠,因此它的盤看起來明顯會比太陽的更小,就蓋不住太陽。如此算來,大約還要10億年日全食現象才會消失。
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