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1、4/4月球每年遠離地球約。厘米日期:204-0-8來源:作者:字體: HYPERLINK ”javaipt:onteSze(6)大 YERLIN javasipt:tentize(0) 中 HYRLINKjavsrip:ContntSize(1)” 小上世紀600年代,“阿波羅登月期間,宇航員在月球表面安放了一些鏡子(測距儀)。此后, HYELNK o 科學界最新發現” 科學家從地球上向這些鏡子發射激光,并通過激光往返時間測算地月距離.結果顯示,月球每年遠離地球約。8厘米.月球遠離,“真兇是誰?1695年,埃德蒙哈雷開始埋首于彗星軌道的研究。這是一件極端需要勤奮與耐心的工作,不光是因為驚人的計

2、算量,還有從卷帙浩繁的故紙堆里一點點搜尋相關記載的水磨工夫。直到十年后哈雷才發表了關于那顆后來以他名字命名的彗星的計算,但在那之前,他先 HPRLINK o”最新發現”發現了一件看上去匪夷所思的事:從歷史記錄中的日月食時間來看,月球的運行速度似乎發生了變化。要是再退回去兩百年,恐怕根本不會有人相信月亮居然會有什么改變.幸好在哈雷那個時代,HYPERLINK” o科學界最新發現” 科學剛剛取得了一個偉大的勝利:自然哲學的數學原理出版,牛頓的萬有引力理論為人類提供了分析和認識HYERLINK ” 宇宙間最新發現宇宙的武器。如果沒有證據表明歷史記錄出了錯,那么記錄下來的事不管有多難以置信,都應該先認

3、為它發生了。于是天文學家們摩拳擦掌地向這個謎團撲了上去:首先是計算出了月球運動的變化量,每一百年多移動了10角秒.0角秒是多大的距離?它僅僅是1度的1/360。這樣的變化真是太微乎其微了,難怪直到17世紀末才被察覺.天文學家由此計算了月球的軌道,這個 HYPRINK” 最新發現”發現意味著它正在遠離我們。沒人對此感到恐慌,牛頓已經告訴了大家,引力揮舞著控制整個太陽系乃至整個宇宙的指揮棒,一定有什么東西的引力影響著月球,只需要找出它是誰。太陽是第一個“嫌犯:它的質量最大,引力作用想必也最大.其次是金星,它是離地球最近的 HYPERLNK o ”行星。不過接下來的計算就讓天文學家們有些挫敗:太陽的

4、影響-專門術語叫“攝動”頂多只能解釋月球運動變化量的一半,而金星的攝動完全可以忽略不計。至于火星,比金星更小又更遠,那就更不能指望了.解釋這個現象的最終可能落在了地球身上.在哈雷發現月球變化的一個半世紀之后,人們確定了導致月球遠離地球的“真兇”:那就是地球自己.地月相吸,為何越來越遠?月球對地球施加潮汐力,大潮出現在月下點和對跖點,小潮出現在面向太陽和北向太陽的方向(圖中假設地球沒有陸地同時海洋的深度不變)假如地球和月球都像高中物理習題集的描述那樣只是一個質點,那地球的引力是絕不可能反而把月球推走的.但它們在真實世界中不但是個巨大的球,而且是個會變形的巨大的球。要是你曾經在皓月當空的夜晚在海邊

5、漫步,就會對這種變形有著深刻的感受。同一個地點的海面每天會經歷兩次高潮-月球吸引著包裹在地球表面的海水,形成一個橢球形的“水球”,水球的長軸方向從地球指向月球。長軸方向的海面在一天中達到最高,這是“潮”;短軸方向的海面在一天中最低,這是“汐”。潮和汐的產生,是因為地球表面不同的地方受到不同大小的月球引力,所以物理學上用“潮汐力來稱呼由于引力差異而產生的力。地球在月球的影響下產生潮汐,月球雖然表面沒有海洋,也照樣會在地球的影響下產生非常微小的拉伸變形,不妨把這看作是固體的“潮汐。現在你退到海岸的高處,海面不斷升高,浸濕了沙灘。別忘了,與此同時地球在自轉,而月球在繞著地球公轉。地球自轉比月球公轉快

6、得多,所以海面的最高點根本來不及恢復原狀,馬上就會被地球的自轉帶到月球的前方:瞧,月亮不是漸漸偏西了嗎?這一大團凸出的海水可以近似地和月球單獨“結算”引力,前方的海水和落在它身后的月球互相拉扯。先進帶動后進的結果是月球在軌道上獲得了加速度,來自地球的引力不能讓它安分待在原來的軌道上,于是月球竄到了能量更高、離地球更遠的軌道,這就是“潮汐加速。而地球呢?原本好好的自轉著,卻被一團向后的海水拖了后腿,自轉的速度不得不稍微放慢一點。這樣的情況每時每刻都在地球的海面上發生,日積月累,后果終于變得不可忽略.要是你覺得地球的變化似乎很難有切身體會的話過去10萬年累積下來,地球的自轉周期一共變慢了1。5秒,

7、這確實對我們的生活沒啥影響。那么我們不妨抬頭看看月球,月球并不是天生這樣癡心一片朝向我們的,它當初也有自轉,只是它的質量比地球小,自轉已經被來自地球的潮汐力“消滅”了。月球表面的固體潮最后被牢牢地鎖定在正對地球的方向,永遠只能用同一面朝向地球,這就是“潮汐鎖定。質量較小的月球已經被鎖定了,質量較大的地球也正前進在被鎖定的路上。月球在潮汐的幫助下,不斷地“偷走”地球自轉的能量,一直要到地球的海潮也被鎖定在正對月球的方向,潮汐的這種“吃里爬外”的行為才會結束,HRLIK ” 科學界最新發現 科學家估計這需要好幾十億年的時間.到那個時候,潮起潮落和月升月落將變成HYPERLN” o ” 遠古的歷史名

8、詞,歷法也必將面目全非:一天和一個月長度相等,都是現在一天(2小時)長度的4倍,一年只有不到8天。從其中一顆冥衛上看到的冥王星和冥衛一(藝術家想象圖)我們太陽系的近鄰里就有這么一對兒榜樣:冥王星和它的衛星冥衛一.這兩個 YPERLINK 天體的質量差異更小、彼此距離更近,早早地就達到了彼此的潮汐鎖定,面對面地繞著共同質心旋轉,仿佛跳著默契的雙人華爾茲一般。土星的潮汐力讓土衛二表面噴出了冰水混合的噴泉圖片來源美國國家航空航天局,噴氣推進實驗室,空間 HYPERLINK o 科學界最新發現”科學研究所(SSI) HYPERLIN ” o ” 天體質量差別太大的系統就不太“公平”了,小天體不但被單方

9、面“鎖定”,還要被大天體的潮汐力捏圓再捏扁,甚至可以把它捏出噴泉來,比如木星和土星的某些衛星的遭遇。月球曾有多近,海洋知道答案月球正在逐漸遠離我們,那么它以前一定離地球很近,要是反推回去足夠久遠的時間影響彼此的演化。這正是目前天文學家仍對地月系統間的潮汐加速興趣不減的原因,因為這也許能幫助我們揭開月球的起源之謎.這種從現有的少量數據出發,向數值范圍外的大膽推演是天文學家相當依賴的一種思考方式誰讓他們研究的對象時間跨度那么大,而他們能夠觀測到的證據相對而言又那么少呢?你要是知道他們怎么測量 HYPELINK o 宇宙間最新發現宇宙,怎么熟練地像下跳棋一樣從幾十光年跳到幾十億光年的尺度,那才真的瞠

10、目結舌呢。整個宇宙都被他們回溯成了一個奇點,比較起來,給地月系統回溯出一個肩并肩的過去那真不算什么。月球現在遠離我們的速度可以非常精確地量出來:阿波羅計劃在月面上安裝了測距儀,測出地月距離每年增加大約3毫米,恰好是目前地月平均距離的一百億分之一;由此可以計算出地球現在的自轉周期變化,目前的速度是每過一百年,一天的長度增加23毫秒。要是這個速度一直不曾改變的話,我們就能直接算出恐龍時代的一天有多長了:從600萬年前它們滅絕那會兒到現在,地球的自轉周期大約增加了25分鐘。不幸的是,地球自轉的放緩不可能是均勻的,不能用現在的數據來計算以前的情況。那我們怎么能知道 HYERLNK” ” 遠古以前地球是

11、怎樣自轉的呢?天文學家尋找到了額外的助力:他們得到了地質學家和古 PERLINK ” o ” 生物學家的幫助。按理來說,從地球上出現海洋的那一刻起,潮汐作用就穩定地施加在了地球身上,也在地球表面的巖石上留下了痕跡。不過我們找不到那么遙遠的證據,因為地球的板塊運動讓地殼的巖石始終不斷地循環,大部分的古老巖石都湮沒在巖漿中。從原核 HPRLINK ” ” 生物沉積形成的疊層石記錄看來,至少在2億年前,地球就顯著地受到潮汐作用影響。地質學家們研究了 HYPERLIN o” 遠古時期的受潮汐影響的沉積巖層他們管這種巖層叫“潮汐韻律層”得出結論說9億年前地球上的一天大約只有1個小時,一年大概有81天;另

12、一片。2億年前的潮汐韻律層說明,當時的一天有21.9個小時,一年大約有40天,合13個月。地月間潮汐作用的大小受到地球陸地和海洋分布的影響,而在整個地球6億年的演化過程中,地表發生過無數次滄海桑田的變化。光是冰期和間冰期之間的變動就會讓潮汐的大小產生明顯的不同,而由 HYPELIN” o 遠古時期的超大陸、超大洋變為如今的七大洲、四大洋,其間的差異更是翻天覆地。目前地球自轉的變慢幅度是長期以來最快的,以前的變化要更小一些。除了沉積巖層之外, YPERINK ” o” 古代的 HYPERLIN ” o ” 生物也提供了關于晝夜節律的線索。珊瑚和貝類是已經在地球上存在了至少4億年的PERLIK 物種最新發現” 物種,這兩種生物在環境合適的條件下,晝夜的生長速度有著明顯的不同,并且也會體現出明顯的四季變化。于是,從它們的生長痕跡中就能辨別出一年的天數。現代的珊瑚每年會長出大約36根體現晝夜變化的生長紋,而在泥盆紀的珊瑚 YPRLNK” o ” 化石中, HYPERINK ” o ”最新發現” 發現的生長紋大約是40根。更有意思的是,把從4億年前到600萬年前的貝類化石按照年代排序,會發現年代越早的化石,體現出的生長紋越多.月球軌道的演變,在地球 HPERLIN ” 遠古的 HYPEINK ” 生物身

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