月球被地球“潮汐鎖定”,那地球為什麼沒有被太陽“潮汐鎖定”?

我們大家都知道在地球上,任何地方和時刻,我們只能看到月球的正面(月球一直朝向地球的一面),而不能看到月球的背面,這是由於月球繞地球公轉的週期和月球自身自轉的週期相同而導致的現象,在天文學當中把這種由於重力梯度使天體永遠以同一面對著另一個天體的現象稱為“潮汐鎖定”。月球被地球“潮汐鎖定”,那地球為什麼沒有被太陽“潮汐鎖定”?

潮汐鎖定

“潮汐鎖定”的天體繞自身的軸旋轉一圈要花上繞著同伴公轉一圈相同的時間,這種同步自轉導致一個半球固定不變的朝向夥伴。在宇宙當中,潮汐鎖定現在是十分普遍的,在我們所在的太陽系就有很多,比如地球鎖定了月球,火星鎖定了2顆衛星,木星鎖定了8顆衛星,土星鎖定了15顆衛星,天王星鎖定了5顆衛星,海王星鎖定了2顆衛星。月球被地球“潮汐鎖定”,那地球為什麼沒有被太陽“潮汐鎖定”?

月球潮汐鎖定示意圖

以上例子那些行星的個頭都遠遠大於其鎖定的衛星,“潮汐鎖定”是一種相互的影響,不僅僅作用於個頭較小的衛星,對於其圍繞的行星也有影響,比如地球把月球潮汐鎖定了,同時地球也受月球的潮汐影響,從而地球的自轉就因為月球而逐漸減緩。月球被地球“潮汐鎖定”,那地球為什麼沒有被太陽“潮汐鎖定”?

月球上看地球

如果兩個相互影響的天體個頭相差不大,那麼就有可能產生相互“潮汐鎖定”的現象,比如矮行星冥王星和它的衛星卡戎就是最好的例子,他們兩者相互潮汐鎖定,只有從冥王星的一個半球可以看見卡戎,反之亦然。由上分析,我們可以發現,“潮汐鎖定”是一種在宇宙中很普遍的現象,以上例子我們都是說行星鎖定其衛星,那麼高一個級別,恆星有沒有可能鎖定行星呢?月球被地球“潮汐鎖定”,那地球為什麼沒有被太陽“潮汐鎖定”?

冥王星和卡戎

答案是肯定的,恆星也可以鎖定圍繞其運轉的行星,在太陽系外,距離地球150光年的奧西里斯行星,被其圍繞的恆星鎖定;距離我們490光年的開普勒186系統中有四顆行星已經被恆星潮汐鎖定。那麼,問題來了,我們人類所生活的地球有沒有可能被太陽“潮汐鎖定”呢?月球被地球“潮汐鎖定”,那地球為什麼沒有被太陽“潮汐鎖定”?

地球潮汐示意圖

我們知道,目前地球顯然沒有被太陽潮汐鎖定,因為目前地球自轉的週期為23小時56分4秒(約24小時),而繞太陽公轉的週期為365天6小時9分10秒(約365天),兩者時間差距明顯。對於,我們地球來說產生潮汐現象的引潮力主要來自月球和太陽,雖然太陽質量巨大,但是月球距離地球更近,所以月球對地球的引潮力是太陽的2.5倍。

月球被地球“潮汐鎖定”,那地球為什麼沒有被太陽“潮汐鎖定”?

太陽系示意圖

也就是說,月球和太陽相比,地球更容易被月球潮汐鎖定,在過去的幾十億年來,地球的自轉週期已經從8小時,變成了目前的近24小時,但距離27.32天的月球公轉週期還差的實在太遠。也就是說到45億年後,太陽開始演化為紅巨星之前,地球的自轉週期都還不會減緩到一個月的長度。月球被地球“潮汐鎖定”,那地球為什麼沒有被太陽“潮汐鎖定”?

潮汐鎖定動圖

只有當太陽變成紅巨星,體積顯著增加後,地球和火星才會被太陽潮汐鎖定,據估算這種情況要到75億年後才能發生,那個時候還有我們人類嗎?如果還有人類的話,到時候就來見證地球永遠只有一面朝著太陽的時刻吧。


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