Question

月亮的公转和自转周期为什么一样？

Answer 1

学过中学地理的都知道，我们在地球上只能看到月亮的背面，而看不到它的正面。好比只能看到美女的销魂背影，而没法一睹其真容。

回过头来，我又不禁要想问，那为什么在地球上只能看到月球的一面呢？中学地理告诉我们，是因为月球绕地球的公转角速度和月球的自转角速度相差无几。那这又是为什么呢？为什么月亮的公转和自转角速度会那么相近呢？

任何物体旋转时，都会有离心力，导致靠内的是稍尖的一头，而靠外的是稍圆的一头，就好比下面这颗鸡蛋。对于月球这侧而言，就是靠近我们地球的这侧是尖头，远离地球的那侧是圆头。

地球的引力使得月球朝向地球的那面总会有一些变尖。而始终由一个相对更尖的那面朝向地球，结果就是我们只能看到更尖的那面，也就是现在这样。

这种现象，用专业术语来说，叫 『Tidal Locking』 ，中文是 『潮汐锁定』 。下面这个动画很好地解释了这个效果：

更有趣的是，潮汐锁定是一个在行星和卫星之间的普遍现象，在太阳系中比比皆是。其中包括火星全部的2颗卫星，木星的8颗卫星，和土星的15颗卫星。

而更夸张的是，作为行星的水星，也被我们的太阳给潮汐锁定了。对一位在水星上的观测者来说，一天相当于两年，也就是说水星自转一圈的时间里已经绕着太阳转了两圈。不过还好这种锁定和月球还不太一样，否则肯定有一面要被烤焦吧。

https://www.youtube.com/watch?v=6jUpX7J7ySo