为什么我们在地球上,只能看到月球的正面,而看不到月球的背面?
2018年12月8日凌晨2时23分,在西昌卫星发射中心成功发射长征三号乙运载火箭嫦娥4号探测器。经过26天的地月转移、近月制动和绕月轨道运行,2019年1月3日上午10时26分,嫦娥四号在月球背面成功着陆,实现了月球与地球的首次中继通信。中继卫星“喜鹊桥”传回了世界上第一张月球背面的近距离影像。月球,地球的老朋友,已经绕地球转了无数年。在背面,是一个神秘的地方。早在原始人开始仰望星空时,他就注意到月球表面的“图案”似乎是固定的。随着天文学的发展,人们了解到月球其实还有另一面。
从那时起,月球神秘的黑暗面引发了许多传言。例如:“月球的背面永远是黑暗的。”事实上,月亮盈亏现象的正面发生在月亮的另一边,但我们看不到。诸如“月球的远端有外星人”和“月球的远端是第二次世界大战的军事基地”之类的信息被证明是无稽之谈。虽然人们通常只看到月球的正面,但说月球的另一面完全看不见是错的。
月球的自转周期与公转周期大致相同,因此,从其轨道中心附近看,月球与地球在同一侧。这种现象也被称为潮汐锁定现象,在太阳系甚至宇宙中都很常见。也很清楚,这不是简单的巧合,而是大自然的杰作。虽然月球离地球很远,很远,月球的半径比地球的半径小,但这样小的半径在面对地心引力时仍然不可忽略,地球总是接近更大的地心引力,多年来把月球“撕裂”成一个略扁的球体。
月球被地球夷为平地,如果月球旋转的速度与它的轨道不同,那么对这个扁球的两个顶端的引力就不会对齐。由于B比A更接近地球,而且重力比A更大,不平衡的重力将产生A转矩,“修正”月球的自转,随着时间的推移,扁圆的一个尖端将始终指向地球。在航天器设计中被称为重力梯度效应。尽管引力梯度效应会使月球在几乎相同的一侧面对地球,但它并没有完全锁定。如果你像上面这个一样加速,月球实际上会像天平一样摆动,这种现象被称为“天平动”。通过月球的摆动,我们可以看到月球远端的18%,而我们只能看到月球表面的41%。