为什么我们在地球上,只能看到月球的正面,而看不到月球的背面?
2018年12月8日凌晨2时23分,在西昌卫星发射中心成功发射长征三号乙运载火箭嫦娥4号探测器。经过26天的地月转移、近月制动和绕月轨道运行,2019年1月3日上午10时26分,嫦娥四号在月球背面成功着陆,实现了月球与地球的首次中继通信。中继卫星“喜鹊桥”传回了世界上第一张月球背面的近距离影像。月球,地球的老朋友,已经绕地球转了无数年。在背面,是一个神秘的地方。早在原始人开始仰望星空时,他就注意到月球表面的“图案”似乎是固定的。随着天文学的发展,人们了解到月球其实还有另一面。从那时起,月球神秘的黑暗面引发了许多传言。例如:“月球的背面永远是黑暗的。”事实上,月亮盈亏现象的正面发生在月亮的另一边,但我们看不到。诸如“月球的远端有外星人”和“月球的远端是第二次世界大战的军事基地”之类的信息被证明是无稽之谈。虽然人们通常只看到月球的正面,但说月球的另一面完全看不见是错的。月球的自转周期与公转周期大致相同,因此,从其轨道中心附近看,月球与地球在同一侧。这种现象也被称为潮汐锁定现象,在太阳系甚至宇宙中都很常见。也很清楚,这不是简单的巧合,而是大自然的杰作。虽然月球离地球很远,很远,月球的半径比地球的半径小,但这样小的半径在面对地心引力时仍然不可忽略,地球总是接近更大的地心引力,多年来把月球“撕裂”成一个略扁的球体。月球被地球夷为平地,如果月球旋转的速度与它的轨道不同,那么对这个扁球的两个顶端的引力就不会对齐。由于B比A更接近地球,而且重力比A更大,不平衡的重力将产生A转矩,“修正”月球的自转,随着时间的推移,扁圆的一个尖端将始终指向地球。在航天器设计中被称为重力梯度效应。尽管引力梯度效应会使月球在几乎相同的一侧面对地球,但它并没有完全锁定。如果你像上面这个一样加速,月球实际上会像天平一样摆动,这种现象被称为“天平动”。通过月球的摆动,我们可以看到月球远端的18%,而我们只能看到月球表面的41%。
地球上的人只能看到月球的同一面,这是为什么?如何用科学解释?
地球上的人只能看到月球的同一面,这是为什么?如何用科学解释?月球的自转周期与公转周期一致。当月球绕地球一圈时,月球刚好自转一周,所以在地球上就只能看到月球的同一面了。月亮不是“半遮半掩”更仔细的计算表明,从地球上只能看到半个月亮,但能看到整个月亮的59%左右。地球一转,你总能瞥见月球背面隐藏的秘密!这额外的9%与另一种叫作“平衡运动”的天体运动机制有关。宇宙不是钟表,天体按照引力定律运动,但运动无时无刻不在改变天体的相对位置,使得运动定律不断变化。但是,有一些变化。对于太阳、地球、月球组成的三体系统来说,相互公转和各自自转是最基本的,而其他的则可以看作是超越基本运动状态的“修正”。平衡运动是一种缓慢的摆动,平衡就是平衡,平衡中有震动和摆动,所以叫“平衡运动”。对于月球来说,自转和公转已经同步锁定,但一些微小的摆动使地球上的观测者在不同时间看到的月球表面略有不同。这些摆动有四个原因:纬度平衡、经度平衡、昼夜平衡和身体平衡。经度平衡的移动是因为月球的轨道不是一个完美的圆,而是一个有点偏心的椭圆,这样人类就可以在东西两侧多观测到大约235公里的月球表面。纬度平衡是由于月球的旋转轴与月球轨道平面不是绝对垂直,相当于在南北两极方向多看到200公里左右。周日的平衡运动是由地球自转引起的,使地面的观测者从地球中心与月球连线的西侧转向东侧,这将使赤道观测者在东西两侧多看到约30公里。前三种平衡运动可以归结为几何原因,与轨道、轴线方向或地球大小等几何因素有关。另一种物理平衡是各种原因(如地球引力、其他天体引力、月球地震等)引起的月球摆动。).但物理平衡比几何平衡小很多,只有百分之几,一般被忽略。