太阳每天早晨升起、晚上下落,“打卡时间”超级规律,而月亮升落的时间则要“随便”得多,有时早晨升、晚上落;有时候夜里升、白天落。为什么会出现这样的情况呢?
月亮“打卡”的时间虽不固定,变化却很有规律,每天都会比前一天又多迟到一会儿!让我们一起来看看这个“大滑头”的秘密吧。
潮汐锁定:永远正脸看地球
你知道么,站在地球上,我们只能看到月球的一个面,即有大片暗影的“正面”。月亮也会自转,为什么我们看不到它的“后脑勺”呢?
你可以把月球想象为一个痴情的人,它一刻不停地围着心爱的地球打转,但不管转到什么角度,都永远把脸朝向心上人。
月亮的标准“正脸照”
而我们站在地球上的人,尽管看到的月亮时圆时缺,有时甚至暗到看不见,但那都是它不同光影环境下的“正脸”。
阴晴圆缺其实都是同一面
地球、月球这两个天体的距离和质量差异,让月球的自转周期与围绕地球的公转周期一致,即月球自转一圈、公转一圈的时间一样,都是27.32天——这让它永远以同一个面对着地球。这种现象叫“潮汐锁定”,也叫同步自转、受俘自转。
1-6分别为月球正面,转60°,转120°,月球背面,转240°,转300°,除了月球正面,其它角度都是我们无法看到的,你能认出这些是月球么?图源:nasa.gov
因为地球比月球大不少,我们地球“锁定”了月球,但没被月球“锁定”。太阳系中的冥王星和它的卫星卡戎,物理性质和质量相近,都被对方潮汐锁定,两者都只用固定的一面朝向对方。它们就像人一圈圈抡链球,抡球人的脸永远朝向链球连铁链那一面。
没晒到太阳,所以有圆缺
月亮是个球形天体,但在地球人眼中,月亮的形状时而如钩、时而如盘,不断变化。这种差异,主要是因为月亮自己不发光,它被太阳照射到的部分才能让我们看到。
月如钩时,月亮“缺”的部分,其实只是没晒到太阳、太暗了看不见而已。月相变化的本质,是地球、月球、太阳三者相对位置不断变化,地球上的观测者,看到月球被太阳照明的部分也随之变化。