月亮距離地球最初不足10萬公里,為啥一直在遠離?不只因潮汐作用

月亮是距離我們最近的自然天體,和人類地球生命的共存關係也很密切,然而實際上它正在漸漸遠離我們,速度大致是每年遠離3.8釐米,在其形成以來的幾十億年中,它已經遠離了10萬公里以上。

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關於月亮的形成原因,目前還是一個天文學謎題,一個被廣泛接受的成因認為是在地球剛形成的時候,有一顆和火星差不多的大型天體(被叫做忒伊亞)以傾斜的角度撞擊了地球,兩者撞擊掉的部分先是在地球附近形成了行星環,後來凝聚到一起形成了月球,並在圍繞地球運行的過程中清空了軌道上的碎石塵埃。

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月球剛形成的時候,距離地球很可能不足10萬公里,月球圍繞地球運行一週的時間也不足10天,但是那個時候的月球也沒有如今這麼大,因為月球要清空地球周圍行星環上的碎塊物質也需要數億年的時間,而且也會有其他外來的行星和彗星等天體撞擊到月球上。

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剛形成時候的月球和地球都是熔融狀態,基本上是兩顆熔岩星球,形成之後就進入了冷卻過程中,當球的表面溫度到達液態水可以存在的時候,原始的海洋就出現了。

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當海洋出現之後,月球和地球之間的潮汐力就可以在海洋上形成潮汐現象,這是由於水是一種流體,當月球的引力作用於海水中時,它就會向上略微鼓起,流體的拉伸作用就會化解掉一部分月球與地球之間的引力,從而使得月球可以遠離地球。

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海洋在地球上佔據了71%的表面積,說起來海洋中的水是非常多的,然而地球上的水域實際上只佔地球體積極少的一部分,如果把地球上所有的水全部集中起來做成一個水球,其直徑不過1100公里左右,和地球的體積相比差得很遠,而且地球的密度是水的5.5倍,地球上水的總質量只佔地球的1/3600,所以它對地月之間引力的影響是很小的,每一年時間只可以使月亮遠離地球3.8釐米,這個距離雖然很短,但是在長達幾十億年的時間中,也足以造成月球遠離10萬公里以上。

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其實月球與地球的潮汐現象不只體現在海洋上,地球大氣層也會和月球有潮汐現象,只是這種現象對者引力的影響更小,因為地球大氣層的質量只佔地球質量的百萬分之一。同時地球內部的熔岩和表面的板塊也會因地月之間的引力產生地震和火山活動,不過這種影響就更小了。

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但是天文學家們認為在這些原因之外,還有一個作用更大的原因可導致月球遠離地球,那就是小行星和彗星等天體對月球的撞擊了。每一個較大質量的小天體對月球的撞擊,都會造成月球運行姿態和軌道的輕微改變。至於月球經受過多少次這樣的撞擊,我們看看月球表面的隕石坑就知道了,這樣的撞擊通常是小天體受到月球引力的影響後撞擊上月球,因此撞擊後大多會略微加速月球的運行,這也會使月球遠離地球,不過不排除有些撞擊會減速,但即便在同速之下,小行星撞擊造成的月球質量增加也會造成其遠離地球。所以有天文學家認為,造成如今月球與地球的距離以及月球的運行姿態等的原因除了地月潮汐作用外,和小行星等天體撞擊的關係也是很大的。

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