潮汐摩擦對地球的影響

2007年10月16日10:22  來源:人民網科技

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  我們知道月球自轉和公轉的周期是相等的,不過,月球科學家們認為這種相等決不是偶然的巧合。他們認為,月球過去比現在自轉快得多,那時它的表面存在著如熔岩流之類的流體,由於地球的強大起潮力引起了月球上的潮汐,而潮汐摩擦會使月球自轉減慢,直至自轉周期等於公轉周期,月球永遠以同一面對向地球時,潮汐不再傳播,潮汐摩擦也不再起作用。所以今天月球的自轉和公轉周期相等。 潮汐摩擦還會影響地月系統的演變。現在,地球自轉的周期比月球公轉的周期短得多,潮汐作用會引起地球的變形,質量分布發生變化,而質量分布變化產生的力會使月球運動加速。一旦加速, 它便逐漸螺旋式地遠離地球,進入愈來愈大的軌道,因而月球繞地球公轉的周期會更長。月球目前正以每年3.8厘米的速度離開地球。

  同樣的道理,潮汐摩擦也會使地球的自轉速度減慢,因為潮汐傳播的方向是自東向西,與地球自轉背道而馳。潮汐與淺海海底摩擦,對地球自轉起到了制動的作用,使地球自轉逐漸減慢,自轉周期逐漸變長,每100年地球自轉周期約增加0.00164秒。可別小看這個小數字,因為長期的累積將相當可觀,照此推算,大約50億年到100億年后,地球上的一天將和一月相等,大致都等於現在的43天,屆時地球遂以同一面朝向月球,太陽潮停止傳播。那時候,背向月球的半個地球上的居民為了賞月必須長途旅。至於哪半個地球有幸對著月球,現在尚不能預料。可是事情並沒有就此結束,一晝夜比一年仍短得多,太陽潮還在起作用,使天的時間繼續增長,逐漸地超過一個月的長度。而一旦天超過月的長度,太陽潮的影響又會開始。在這種情況下,由於地球自轉和月球公轉都是由西向東,而地球轉得比月球慢,從地球上看,月球不是東升西落,而是緩慢地西升東落。使地球自轉加快,一晝夜的長度縮短,月球向地球中、螺旋式地靠攏……這一幅月地系統演變的圖景是僅僅在潮汐摩擦一種因素的作用下描繪的。自然界的發展變化是錯綜復雜的,在幾十億年的漫長歷程中,也可能出現其他重要因素,使這幅圖景大為改觀。

(責編:張文君)
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