没有自转只有公转的行星，有一个绕行星公转的卫星会产生潮汐吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-05-22 15:25 标签： 为什么行星公转都是一个方向

　　当两个物体在空间中靠得足够近时，它们的引力就会起到刹车作用使其减速，直到其中一个的旋转“锁定”到与其轨道相匹配。 

　　这种潮汐锁定意味着较小的天体的一面永远面对较大的天体——这就是为什么我们从地球上只能看到月球的一面的原因。 

　　而地球的孪生兄弟——金星，却位于潮汐锁定的边缘。它离太阳如此之近，几乎可以被太阳潮汐锁定，但它却并没有。 

* 2012年的金星凌日轨迹

　　金星绕太阳公转一圈需要约225天，自转一周需要约243天。更重要的是，与其他行星不同，它绕太阳的公转方向正好相反。 

　　这是一个小的差异，但也是最重要的一个差异。阻止金星完全锁定的一个原因是它厚厚的、狂暴的大气层，它在短短4天内围绕金星旋转（每96小时旋转一次）——比金星本身自转的速度快60倍。 

　　根据加州大学河滨分校的天体物理学家斯蒂芬·凯恩的说法，这意味着我们在研究金星以及其他围绕恒星运行的行星时，需要更多地关注这颗行星的大气。 

　　凯恩解释说:“我们以往认为的大气层是行星表面一层薄薄的、几乎独立的层，与行星固体部分的相互作用很小。但金星的大气层告诉我们，它是行星完整的一部分，影响着行星的一切，甚至是行星的旋转速度。” 

　　金星的大气层非常狂野——这也是为什么地球和金星在许多方面如此相似，却又构建了如此不同世界的关键特征之一。 

　　枝繁叶茂的宜居世界（地球）和有毒的酸性地狱（金星）之间到底有什么区别？这也是行星科学家们亟待解决的难题。 

　　在金星上，由于超旋转现象，大气运动异常迅速，导致风速超过每小时400公里。 

　　这种超自转导致大气对行星表面产生拖曳作用，其结果就是行星自转速度放缓，同时也抵消了太阳引力的控制，防止了潮汐锁定。 

　　缓慢的逆行自转，意味着金星上的一天——从日出到日落，大约要持续117天。厚重的、有毒的大气层捕获了太阳的大部分热量：只有3%的阳光到达金星表面，其余的则被大气层吸收。这造成的结果就是，除了太阳以外，金星的表面是太阳系行星中最热的：平均温度约为482摄氏度。 

　　“难以置信，这与在地球上的体验截然不同。”凯恩说，“站在金星表面就像站在温度超高的海洋底部。你完全不能呼吸。” 

　　由于大气层截留了大部分太阳辐射，金星只保留了热量，这就造成了一种失控的温室效应。我们不知道潮汐锁定在这种温室效应中扮演了什么角色，但这可能会为研究金星提供一些线索。 

　　我们发现的大多数系外行星都离它们的主恒星非常近，因此，有许多这样的星球会被潮汐锁定。 

　　正如我们所知，一颗有着失控的温室效应的行星不适合生命居住，而弄清楚潮汐锁定如何影响可居住性，将帮助我们识别围绕其他恒星运行的宜居世界。 

　　在寻找宜居系外行星时，天文学家寻找的对象之一是与地球大小差不多的物体。但仅仅是地球大小是不够的。 

　　金星和地球差不多大，但任何地球生物都无法在那里生存。仅仅用地球作为系外行星的模型，即便是潮汐锁定的行星，可能也不会产生准确的结果。 

　　凯恩说：“金星是我们获得正确研究模型的机会，这样我们就可以了解其他恒星周围行星的表面环境。我们现在主要使用地球模型来解释系外行星的属性，而金星的运作模型告诉我们，外星世界还有很多种可能。” 

（科幻世界 独家编译） 

每一次月圆之夜，我们都会看到月亮表面上有块面积巨大的阴影。在我国的民间传说中，这块巨大的阴影是月亮上的桂花树。民间传说由来已久。这也意味着千百年以来，月球总是以一个面对着地球的。难道月球不能自转吗？


月球是地球的卫星。它在围绕地球公转的同时也在自转。月球也在自转？那我们为什么永远看不到月球的背面呢？这是因为月球的自转有些特别。月球自转的周期和它围绕地球公转的周期是相同的，都是27.32天。所以我们就看不到月球的背面了。这种现象叫做“同步自转”或者是“潮汐锁定”。下面这张动图可以很好地帮助我们理解月球的自转。


从图中我们可以看出，月球围绕地球公转一周的同时刚好自转了一周。这样的自转方式使得月球始终一个面朝向地球。

那潮汐锁定是怎么来的呢？地球的表面覆盖着大面积的海洋。我们发现海水会有周期性的涨落现象。这种现象叫做“潮汐”。潮汐现象的发生是因为地球上的海水受到了太阳和月球的引力影响。这其中受到月球引力的影响更大一些。当地球上某一面的海洋靠近月球时，它们受到的月球引力就大一些，而此时背对月球的一面引力就小一些。这个引力差就造成了潮汐现象。

后来科学家把潮汐的含义给扩展了出来。宇宙中所有因为引力差导致的天体变形都叫做潮汐。虽然月球的潮汐力能够让地球上的海洋潮起潮落，但是地球对月球的潮汐力影响更大。


月球上没有海洋，地球的潮汐力直接作用于月球的岩石上。它会使得整个月球发生变形。月球面向地球的一面会被拉长。最初的时候月球的自转是很快的。但是随着月球的自转，月球表面被拉长的位置会不断地变化。这种变化仿佛就是不断地给月球的自转“踩刹车”，月球的自转也就越来越慢。直到有一天，月球的自转慢到始终以一个面朝向地球时，这种状态就稳定了。它也就被地球潮汐锁定了。


地球的潮汐力让月球的自转慢了下来，最终被潮汐锁定。其实同样的道理，月球也在给地球的自转“踩刹车”。科学家发现，大约在5亿年前地球上的一年大约有400天。这意味着当时的地球自转比现在要快得多。月球的潮汐力让地球的自转逐渐慢了下来。只是地球的质量比月球大太多，月球想要真正的潮汐锁定地球还得需要几十亿年的时间。

月球被地球潮汐锁定这并非个例。在太阳系中，这样的潮汐锁定的例子还有很多。例如木星的卫星木卫一、木卫二、木卫三和木卫四，它们也被木星潮汐锁定了。它们都是始终一个面朝向了木星。这些卫星的自转周期也是和它们各自的公转周期是一致的。


在宇宙中，一些非常靠近恒星的行星也会出现潮汐锁定的现象。例如，距离太阳最近的恒星比邻星的身边有一颗行星叫做比邻星b。比邻星b距离比邻星只有大约750万公里左右，因此科学家认为这颗行星很可能被潮汐锁定了。

这样的话，比邻星b永远的都是一面朝向比邻星。这一面是永远的白天，天空中的比邻星永远不会落下。而另一面则是永远的黑夜。

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