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超未来(四):月球远去,地球自转一周将慢到约47天
更新时间:2024-03-19 15:24:30

 

地球的一天会一点点变长,月球则以每年3,8厘米的速度远离地球。

现在地球的一天(自转周期)约24小时,月球与地球的平均距离约为38万公里。可是,例如在10亿年后,地球的一天变成31小时,那月球就会变得远在41万公里之外。反之,若追溯过去,我们可以推测地球过去的一天比现在的一天要短,月球也比今天更靠近地球——10亿年前的一天约为19小时,与月球的距离约为35万公里。如果再推至45亿年前月球诞生时,那么地球的一天只有约5小时,月球在距地球约2万公里处。

大概在4.6亿年后,我们无法看到日全食了。当月球进入太阳和地球之间并遮住太阳时,从现在的地球上所见到的月球和太阳外观的大小几乎相同,因此月球完全遮住太阳时便能看到日全食,部分遮住时便能看到日偏食。将来,月球远离地球,看起来会比太阳小,所以月球变得不能完全遮住太阳,我们自然就无法再欣赏到日全食而只能观测到日环食或日偏食。

那么,为什么地球自转会变慢,月球会远离地球呢?在地球上,受月球的潮汐力作用会引起潮涨潮落。面向月球及其相反方向的海面会因潮汐力而发生涨潮现象,这是由月球的引力和离心力作用而造成的,面向月球一侧的涨潮是因引力大干离心力之故,而相反一侧则是因为离心力大于引力的缘故。可实际上,海面要发生变化是需要一段时间的,涨潮侧会较偏向地球的自转方向而不是月球方向。月球的潮汐力作用于涨潮海面之际,方向是与地球自转相反的,因而对地球的自转有牵制作用。这种牵制力会使地球自转减慢,它的反作用则使月球从地球获得能量,进而远离地球。

那么,地球自转究竟会慢到什么地步,月球又会变得有多遥远呢?目前,月球约以27天绕地球1周,伴随月球的远离,月球公转周期变长,地球的自转周期也会变慢,其减速的比例要比月球的公转速度来得快,因此,最终地球自转周期与月球公转周期应该是一致的。

若以地球上继续存在海洋为前提来计算的话,约140亿年后,地球的自转周期和月球的公转周期都会变成大约47天,地球与月球的距离约是现在的1.4倍,即大约55万公里。这时的月球从地球上看应该是经常处在同一位置,海面在向着月球的方向涨潮,方向的偏离也不存在了。最后,造成地球减速的原因消失,地球自转和月球公转不再减慢,月球也不再远离地球。

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