月球|同样是卫星,为什么火卫一未来会撞向火星,而月球却在远离地球?


月球|同样是卫星,为什么火卫一未来会撞向火星,而月球却在远离地球?
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月球|同样是卫星,为什么火卫一未来会撞向火星,而月球却在远离地球?
月球远离地球这件事大家相比十分清楚 , 而且也知道了其中的原因 。 可问题是你有没有想过 , 同样为卫星在围绕自己的行星公转 , 为什么有些卫星未来会被自己母行星的引力捕获 , 或者撕碎呢?
离我们最近的邻居火星 , 它有两颗卫星 , 其中火卫一根据估计 , 在未来5000万年以后就会进入火星大气层 , 与火星发生碰撞 。
它被火星引力撕碎的可能性很少 , 毕竟火星的质量并不是很大 , 产生的潮汐引力差应该不会把火卫一撕碎形成火星环 。
但为何月球在远离地球 , 而火卫一在靠近火星呢?下面就说下这个问题
人类其实关于月球距离测量的历史非常久远 , 在公元前3世纪一位著名的古希腊学者阿里斯塔克斯写过这样一本著作《论直径与距离》 。
其中就首次测量的月球的距离 , 方法其实非常简单、精妙 。 你看 , 发生日食的时候 , 我们能够看到月球在太阳的前面经过 , 有时会遮住全部的太阳盘面 , 有时会遮住一半 , 有时会留下一个金色的圆环 。
根据日食古人就做出了这样一个正确的假定 , 太阳与地球的距离要比月球与地球的距离要大得多 , 而且我们可以遥远的太阳光看作是一组平行线 。
那么当发生月偏食的时候 , 根据地球投在月球上的影子我们就能知道 , 月球本身的直径与地球影子的大小比例 。
由于月球离地球非常近 , 因此古人也假定地球影子的直径和地球本身也相差不多 , 然后根据地球的直径(公元前3世纪埃拉托色尼已经算出)我们就能算出月球的直径 。
然后再测量月球在天空中的角大小(0.5°) , 根据简单的三角函数我们就能算出月球的距离 。 当时阿里斯塔克斯得到的结果是397600千米 。
现在看来这个数字还是比较准确的 , 它落在了现代测量数据363104千米和406696千米之间 。
古人的智慧还是相当的牛 , 不过我们现在测量月球的距离不用这个麻烦 , 而且精度非常高 。 因为阿波罗11号任务的时候 , 在月球上安置了激光反射阵列 。
现在只要在地球上发射一束激光 , 然后等待它被返回 , 来回所花费的时间乘以光速 , 我们就能算出月球的距离 。
并且通过这样精确的测量方法 , 我们还发现了月球在以每年3.8厘米的距离远离地球 。
其中的原因是因为潮汐引力的影响 , 因为地球自转的速度要远远快于月球公转的速度 , 而且月球的引力很容易会让流动性很强的海水发生凸起 。
月球在公转轨道上总是会滞后于海水凸起的部分 , 所以地球的快速自转就会拉着月球进行公转 , 也一部分自转的角动量传递给了月球的公转速度 。
月球公转的越快 , 那么它的轨道就会慢慢地远离地球 。
另一方面 , 如果潮汐落在月球后面 , 也就是说如果月球公转比地球自转快的话 , 那么月球的公转速度就会变慢 , 从而轨道就会下降得更低 。
火卫一正是这种情况 , 它距离火星表面非常近 , 只有6000千米 , 因此它本身的公转速度非常快 , 而火星自转一圈和地球基本上差不多 , 因此火星的一天时长也和地球差不多 。