全球簡訊:月球軌道天文科普知識與流浪地球2

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月球軌道天文科普知識與流浪地球2

在《流浪地球2》里，地球面臨著與月球相撞的危機。電影里面的人類就想著用什么辦法阻止月球撞向地球？在這里面也涉及到了月球軌道的相關知識，今天我們來認識下。

月球沿著行進方向環繞地球，相對于春分點和背景恒星的公轉周期大約為27.32天（回歸月和恒星月），相對于太陽的公轉周期大約為29.53天（朔望月）。地球和月球環繞著距地球約4670公里（2900英里，約為地球半徑的73%）的共同的質心運行，形成了一個稱為地月系統的衛星系統。平均來看，月球與地球中心的距離約385000公里（239000英里），相當于約60個地球半徑或1.282光秒。

稍大的軌道角動量導致地月距離以每年大約38毫米的速度增加。角動量守恒意味著地球的軸向旋轉正逐漸減慢，因此地球的一天每年大約延長24微秒（不包括冰川期反彈）。不過這些數值只對目前的大陸構造有效，6.2億年前的潮汐節律顯示月球在當時的數億年間以每年22毫米（0.87英寸）的平均速度遠離地球（每億年2200公里或0.56%的地月距離），地球的一天每年大約延長12微秒（每億年20分鐘），這兩個數值都大約是目前的一半。

現在的變化速度更快可能是因為自然海洋頻率和潮汐頻率之間的近共振。另一種解釋是過去地球的旋轉速度要快得多，早期地球上一天可能僅有9個小時。這樣一來海洋中的潮汐波就會短得多，長波潮汐力也就更難引發短波潮汐了。

月球正逐漸遠離地球到更高的軌道上，并且這種情況將會持續大約500億年，到那時地球和月球將處于自旋軌道共振或者說潮汐鎖定狀態，月球繞地球一周的時間將變為大約47天（目前是27天），月球和地球都將同時繞軸旋轉，一直以同一面面向彼此。這種情況已經在月球上出現了——月球一直以同一面面向地球——并且也正慢慢的在地球上出現。然而，在其他影響因素改變情況之前，地球自轉減速的速度并不足以使自轉周期延長到一個月：大約23億年后，太陽輻射的增強將導致地球海洋被蒸發，也就消除了大部分的潮汐阻力和潮汐加速。

標簽： 公轉周期 地球半徑