我們的月亮正在漸行漸遠(yuǎn)。這是我們可以期待發(fā)生的事情。

月亮正在獲得11/2 英寸（3.8 厘米）遠(yuǎn)每年從地球上。

科學(xué)家通過以下方式測(cè)量到月球的距離激光從鏡子上反射由太空探測(cè)器和宇航員放置在那里。

通過測(cè)量光到達(dá)月球和返回所需的時(shí)間，科學(xué)家可以非常精確地測(cè)量到月球的距離以及距離的變化。

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當(dāng)月球繞地球運(yùn)行時(shí)，到月球的距離實(shí)際上會(huì)在一個(gè)月內(nèi)發(fā)生變化。月亮通常是距地球 239,000 英里（385,000 公里），但它的軌道是不是一個(gè)完美的圓當(dāng)它繞地球運(yùn)行時(shí)，變化了約 12,400 英里（20,000 公里）。這種變化就是為什么有些滿月比其他滿月大一點(diǎn)的原因;這些是稱為超級(jí)月亮.

作為一名天體物理學(xué)研究員，我對(duì)行星、恒星和星系等物體的運(yùn)動(dòng)和相互作用感興趣。地球和月球的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生許多有趣的后果，研究它們?nèi)绾坞S時(shí)間移動(dòng)可以幫助研究人員更好地了解自地球和月球形成以來的 41/20 億年里各自發(fā)生了怎樣的變化。

潮汐力

那么，為什么月球越來越遠(yuǎn)呢？這都是因?yàn)槌毕?/p>

潮汐來自一個(gè)重力差異跨越一個(gè)對(duì)象。與地球背對(duì)面的一側(cè)相比，月球在面向月球的一側(cè)施加的引力強(qiáng)約 4%，因?yàn)橹亓﹄S著距離的增加而變?nèi)酢?/p>

這種潮汐力導(dǎo)致海洋在兩個(gè)凸起中晃動(dòng)，指向月球并遠(yuǎn)離月球。他們這樣做是因?yàn)樵虑驅(qū)Φ厍虻囊Σ粌H僅是在任何地方都具有相同強(qiáng)度的平均力。

月球的引力在地球較近的一側(cè)最強(qiáng)，形成一個(gè)指向月球的水凸起。它在地球的另一邊較弱，這留下了另一個(gè)落后于地球其他地區(qū)的水隆起。

當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時(shí)，這些凸起會(huì)四處移動(dòng)，并由于月球的引力而不斷指向月球。在紐約市或洛杉磯，水位可能會(huì)隨著約5英尺由于這些潮汐隆起。

這些液體凸起與月球并不完全對(duì)齊——它們“引導(dǎo)”了月球一點(diǎn)，因?yàn)榈厍蛘谛D(zhuǎn)并將它們向前拖。這些凸起還對(duì)月球施加引力?？拷虑虻耐蛊鸩粌H將月球拉向地球中心，而且在其軌道上也稍微領(lǐng)先一點(diǎn)——就像跑車在轉(zhuǎn)彎時(shí)獲得的推動(dòng)力一樣。

這種來自更近潮汐隆起的向前拉力導(dǎo)致月球加速，從而導(dǎo)致其軌道的大小增加。想象一下一個(gè)棒球運(yùn)動(dòng)員打出本壘打。如果球員在本壘擊球速度更快，球就會(huì)飛到更高的天空。

所以底線是，地球上較近的潮汐隆起的引力正在將月球向前拉，這增加了月球軌道的大小。這意味著月球離地球稍遠(yuǎn)。這種影響是非常漸進(jìn)的，只有在多年內(nèi)平均才能檢測(cè)到。

月球距離的增加會(huì)影響地球嗎？

月亮獲得動(dòng)力隨著它的軌道變大。想想旋轉(zhuǎn)一個(gè)附在繩子上的重物。繩子越長(zhǎng)，重量的動(dòng)量就越大，越難停止。

因?yàn)榈厍蛘谧鲈黾釉虑騽?dòng)量的工作，所以地球的旋轉(zhuǎn)速度減慢反過來，當(dāng)它的動(dòng)量流向月球時(shí)。換句話說，隨著月球軌道動(dòng)量的增加，地球的自轉(zhuǎn)動(dòng)量也會(huì)在交換中減小。這種交流使一天變得稍微長(zhǎng)一些。

但別擔(dān)心，這些影響是如此之小：每年 1.5 英寸與 239,000 英里（384,000 公里）的距離相比，每年僅為 0.00000001%。我們將繼續(xù)擁有日食、潮汐和持續(xù)數(shù)百萬年24小時(shí)的日子。

月球過去離我們更近嗎？

過去地球的日子更短。

這月亮可能形成大約 45 億年前，當(dāng)一個(gè)年輕的地球被一顆火星大小的原行星，導(dǎo)致大量材料被撞到太空中。

最終，這種物質(zhì)形成了月球，它最初離地球更近。那時(shí)，你會(huì)在天空中看到更大的月亮。

通過檢查蛤殼化石中顯示其日常生長(zhǎng)模式的材料，古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，7000萬年前– 接近時(shí)間結(jié)束時(shí)恐龍– 這一天只有 23.5 小時(shí)，正如天文數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的那樣。

未來會(huì)發(fā)生什么？

那么，月球最終會(huì)在遠(yuǎn)離地球的引力時(shí)逃脫嗎？

如果我們快進(jìn)到未來數(shù)百億年，最終地球的自轉(zhuǎn)速度可能會(huì)減慢，直到潮汐鎖定與月亮。這意味著地球自轉(zhuǎn)所需的時(shí)間與月球繞軌道運(yùn)行所需的時(shí)間一樣長(zhǎng)。此時(shí)，月球?qū)⒉辉僮兊迷絹碓竭h(yuǎn)，您將只能從地球的一側(cè)看到月球。

但有兩件事會(huì)阻止這種情況發(fā)生。首先，在十億年左右的時(shí)間里，太陽會(huì)變得更亮并煮沸海洋。然后，就不會(huì)有大的潮汐隆起導(dǎo)致月球變得更遠(yuǎn)。幾十億年后，太陽將膨脹成一顆紅巨星，可能會(huì)摧毀地球和月球。

但這些事件是遙遠(yuǎn)的未來，你不需要擔(dān)心它們。您只需在海灘上欣賞潮汐、日食和我們美麗的月亮。

斯蒂芬·迪克比， 物理與天文學(xué)博士后研究員，密歇根州立大學(xué)

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