本报记者刘园园

12月8日2时23分，嫦娥四号探测器搭乘长征三号乙运载火箭，最初了奔月之旅。她肩负着沉甸甸的使命：初次实现人类探测器月球背面软着陆。

请注意这边的要害词——月球背面。

以前没有数次举头望明月的你，能否留意过，咱们始终只能见到月亮有玉兔和月桂树的那一面？没错，千百年来月球始终唯有一面临着地球，另一面始终背对地球。

难题来了，是谁把月球变成了双面伊人？

同步自转不过外表原因

用一句话解释这种景象，也很简单：月球绕地球公转一圈和月球自转一圈的时间，皆是28天左右。

想象一下，绕大树画个大圆圈，在大圆圈上匀称标出360个刻度。始终面临这棵大树走一圈，用360步走完。在大圆圈上每走1步，身体就倾斜1度。走完时身体也同一时间达成360度旋转，回到原位。

也便是说，当你用同样的时间达成自转和公转时，你始终会一面临着大树。月球始终一面临着地球的景象也是如许。在天文学中，这叫同步自转。

然则，这不过外表原因。

“月球造成早期，自转速度比此刻快多了。唯有几个小时，而非是此刻的28天左右。”南京大学天文与体积科学学院教授周礼勇叮嘱科技日报记者，对地球而言，月球也曾是“多面伊人”。是数亿年来，月球自转速度不停变慢，慢到自转和公转周期差不多一样，才导致它始终一面临着地球。

是以，基本原因在于，是谁给月球自转踩了刹车？

潮汐力难辞其咎

要解释月球自转变慢，潮汐力是最简单料到的要素。

地球和月球相互绕转，且相互具备万有引力，彼此都会给对方施加潮汐力。地球上的潮汐景象，就与月球对地球的引力相关。

住在海边的人，会发觉海水一天有二次涨潮和落潮。一次是月亮在地球背面时，另一次是月亮在头顶时。

周礼勇解释说，这是由于地球正对月亮的那面，遭到的月球引力更强；背对月亮的那面，遭到的月球引力较弱。引力的方向都朝着月球。而地球在绕月球转时，不论哪个点的离心力都一样。离心力的方向与月球施加于地球的引力方向相反。

如许一来，地球背对月球的那面，遭到的月球引力稍小于离心力，面临月球的那面月球引力稍大于离心力，终归两面都感触到一种离开地心方向的力。是以地球两侧的海水就涨起来了。

“月球在绕地球转时，同样会遭到地球带来的潮汐力。”周礼勇说，地球潮汐力的效用，是让月球正对和背对地球的面都鼓起来，让月球变扁了。

虽然月球上无海水，月壳、月幔和月核却依旧可行感触到潮汐力，并在月球里面造成不停涌动的固体潮。这类固体潮导致月球幔层之中不停摩擦，转变为月壳里面的热能。这在几十亿年时间内，可行耗散月球部分动能。

力矩才是干脆刹车体制

只是，潮汐力带来的摩擦耗散可能是局限的。

中科院国度天文台探讨员平劲松和同事们探讨发觉，月核与月幔之中的流体隶属超低粘性层，这意指着潮汐力所激发的月核与月幔之中的摩擦力很小，不至于耗散月球太多动能。

“要害在于潮汐效用引起的摩擦效用产生在月球里面，这类进程只能耗散掉地球、月球这种体系的总机械能，而不行干脆给月球自转踩刹车。”周礼勇说。

两位天文学者都以为，最干脆的刹车体制是地球与月球之中的力矩效用。力矩是指效用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋势。

周礼勇解释说，月球在渐渐变扁的进程中，依旧要在绕着地球公转的同一时间自转。想象在月球里面，有一条与地心和月心连线方向绝对的长轴。长轴在刹那是指着地心的，但源于月球要自转，下一刹那这条长轴就会偏往日，没再指着地心。

这时，来源地球的潮汐力对月球这种长轴的两端都会发生力矩。这种力矩与长轴偏移往日的方向相反，也便是跟月球自转方向正在相反。这会干脆改变月球自转的角动量，导致月球自转速度渐渐减慢。

天长月久，月球自转周期和公转周期变得相差没有几，终归有了咱们在地球上见不到的“背面”。

来自：科技日报

作者：刘园园

编辑：曾映雪