這幾天在關(guān)注嫦娥四號(hào)和玉兔二號(hào)，前一篇文章寫了嫦娥二號(hào)為什么要選擇在1月3日著陸月球，同時(shí)用阿波羅登月來驗(yàn)證此理論的成立，大家可以點(diǎn)擊此鏈接看看，從月相變化看嫦娥四號(hào)登錄時(shí)間和地點(diǎn)的選擇。同時(shí)，也學(xué)習(xí)了一個(gè)新詞，潮汐鎖定。但要搞明白什么是潮汐鎖定，真不是一件容易的事，要再講明白什么是潮汐鎖定，那就更不容易了，老丁自己都沒搞懂呢，但就在自己理解的基礎(chǔ)上，試著講講，班門弄斧，半瓶子晃蕩下。因?yàn)樵谧约褐v的時(shí)候，也是理清自己思路的時(shí)候。

一、什么是潮汐鎖定

潮汐鎖定，就是某個(gè)大天體的引力迫使離它近的繞它公轉(zhuǎn)的某個(gè)小天體永遠(yuǎn)用一面對(duì)著它，其效果類似于下圖。

雖然從大天體的角度看起來小天體是不轉(zhuǎn)的，但從宇宙空間看起來，這個(gè)小天體仍然是自轉(zhuǎn)的，只不過是自轉(zhuǎn)的周期和它繞著大天體公轉(zhuǎn)的周期相同。如下圖：

只有公轉(zhuǎn)，沒有自轉(zhuǎn)

自轉(zhuǎn)周期等于公轉(zhuǎn)周期

動(dòng)起來是這樣的

月球就是被地球潮汐鎖定的那個(gè)小天體，永遠(yuǎn)用一面對(duì)著地球，雖然我們看到月亮的形狀在不斷的變化，但月亮里面的兔子永遠(yuǎn)是那只兔子，桂花樹也永遠(yuǎn)是那棵桂花樹。

城市上空的月亮

二、潮汐鎖定是怎么形成的

潮汐引力的大小跟兩個(gè)天體的質(zhì)量成正比，跟兩個(gè)天體的距離的三次方成反比。三次方啊，是個(gè)多大的數(shù)，所以，距離是影響潮汐引力的最大的因素。

先舉一個(gè)例子：我們都見過鐘擺的擺，都可以想到，如果讓擺擺動(dòng)起來，然后不再給它力，它會(huì)慢慢的停下來，因?yàn)榈厍驅(qū)λ幸Γ?dāng)它向右上擺的時(shí)候，地球的引力就往左下拽它，當(dāng)它向左上擺的時(shí)候，地球的引力就向右下拽它，最終擺尖停下來，永遠(yuǎn)指向地球。

擺

再來想月球。月球是個(gè)球體，不管是由于月球自轉(zhuǎn)還是地球引力的作用，這個(gè)球體還會(huì)變成橢球體，橢的方向就是在地球和月球的軸向上。只要是個(gè)球體（何況是橢球體），朝著地球的這一面就會(huì)距離地球的遠(yuǎn)近不同，受到的引力大小也不同，月球表面上最突出的部分離地球最近，受引力最大。當(dāng)月球這一部分自轉(zhuǎn)離開地球變遠(yuǎn)的時(shí)候，地球的引力就會(huì)拉著它不讓它離開，跟擺要擺起來時(shí)被地球引力給拉回來一樣，慢慢慢慢的，月球被拉的自轉(zhuǎn)速度越來越慢，最終自轉(zhuǎn)速度跟公轉(zhuǎn)速度相同，這一面永遠(yuǎn)朝向地球，月球就被地球給潮汐鎖定了。示意圖如下：

月球被地球潮汐鎖定示意圖

三、月球是不是個(gè)特殊的例子

在宇宙中，潮汐鎖定現(xiàn)象是十分普遍的。

在咱們太陽系中，地球鎖定了月球，火星鎖定了2顆衛(wèi)星，木星鎖定了8顆衛(wèi)星，土星鎖定了15顆衛(wèi)星。而冥王星和卡戎則更極端，它們互相潮汐鎖定，它們的自轉(zhuǎn)周期與彼此繞行對(duì)方的公轉(zhuǎn)周期都達(dá)到同步。

冥王星和卡戎互相潮汐鎖定

其效果類似于這樣秀恩愛：

臉對(duì)臉轉(zhuǎn)圈圈的一對(duì)少女

這種現(xiàn)象在太陽系外也很普遍，離我們最近的系外行星比鄰星b極有可能就是這樣一個(gè)例子。

四、地球會(huì)不會(huì)被潮汐鎖定

地球如果被潮汐鎖定，鎖定地球的可能有兩個(gè)天體，一是月球，距離是影響潮汐鎖定的最主要的因素，月球距地球比太陽距地球要近的多，所以月球更可能首先鎖定地球，形成冥王星和它的衛(wèi)星卡戎那樣的雙鎖定關(guān)系。數(shù)十億年或者上百億后，地球的自轉(zhuǎn)周期、月球的自轉(zhuǎn)周期以及月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期都會(huì)變成47天。

第二是太陽，我們先看下太陽系八大行星的數(shù)據(jù)。

八大行星基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

從數(shù)據(jù)中我們發(fā)現(xiàn)了什么？?jī)蓚€(gè)地內(nèi)行星的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期雖然不同，但極為接近，尤其是金星。金星的自轉(zhuǎn)周期是243天，公轉(zhuǎn)周期是224.7天，相差無幾，基本就要被太陽給鎖定了。水星差別稍微大一些，87.9天和58.6天，這是因?yàn)樗抢@太陽公轉(zhuǎn)時(shí)不老實(shí)，軌道的偏心率大，一會(huì)兒離太陽很遠(yuǎn)，一會(huì)兒又離太陽很近，就相當(dāng)于有人在抓你的時(shí)候你總是踢腳伸腿的抗拒一樣。

水星的軌道傾角和軌道偏心率在八大行星中是最大的

水星、金星，再往外就是地球，幸虧地球離太陽稍遠(yuǎn)一些，才沒有被潮汐鎖定。但是，當(dāng)75億年后太陽演變?yōu)榧t巨星時(shí)，太陽的體積變大，日地距離就會(huì)縮小，那時(shí)候地球就有可能被太陽鎖定了。當(dāng)然，還有更壞的一種可能，太陽變大到直接吞噬地球。

事實(shí)是，地球的自轉(zhuǎn)速度是在逐漸變慢的，自轉(zhuǎn)周期從四十多億年前的4小時(shí)逐漸增加至今天的24小時(shí)。自轉(zhuǎn)周期越慢，和公轉(zhuǎn)周期就越接近。

五、潮汐鎖定又怎么樣

不能怎么樣。

當(dāng)?shù)厍蚝驮虑螂p雙鎖定時(shí)，不僅是月球只有一面對(duì)著地球，地球也只有一面對(duì)著月球，那時(shí)候，能看到月球的就只有半個(gè)球面了，另外一半要想看月亮，就必須過來買票看。希望正對(duì)月亮的那一面是103°23’19”E，35°33’49”N（中國(guó)的中心點(diǎn)），都來我們這里買票看。畢竟，我們最會(huì)干這樣的事。

當(dāng)?shù)厍虮惶栨i定時(shí)，地球的一面永遠(yuǎn)朝著太陽，另一面永遠(yuǎn)背對(duì)太陽，那時(shí)候地球上就沒有了晝夜更替。白天永遠(yuǎn)是白天，黑夜永遠(yuǎn)是黑夜。怎么跟三體有點(diǎn)兒象??？這真是非常悲慘的一件事情，光從溫度上我們就受不了啊，永遠(yuǎn)被太陽曬著的地方熱死，沒有太陽的地方凍死，我們不得不考慮太空移民了。

其實(shí)，不僅是天體被潮汐鎖定很悲慘，人也是這樣，當(dāng)人只被某一種事物，某一種思想鎖定的時(shí)候，也就是人失去自由的時(shí)候。

2019年1月10日