月球是地球的卫星,数十亿年来,它一直陪伴在地球的身边。自从人类仰望星空以来它就被我们所熟知了,也因此产生了各种关于月亮的神话传说和文化习俗。在我们中国的神话传说中,月亮是广寒宫,上面有嫦娥、玉兔、桂花树……
月亮
在我们搞明白了地球上的昼夜交替现象后,我们熟悉的月亮顿时又变得陌生了起来。地球为什么会有白天和黑夜呢?这是因为地球是一个球体,太阳只能照亮地球的一半。地球被太阳照亮的一半就是白天;而没有被太阳照亮的那一半则是黑夜。而地球是在不断转动的,因此地球上的白天和黑夜是交替出现的。
平时,我们管月球叫月亮。这大概是因为晚上的月球很明亮。在月光的照射下,地球上的夜晚不是漆黑一片的。我们知道月球月光其实是反射的太阳光。它和地球一样也是只能有一半被太阳照亮的星球。那为什么我们在地球上看到的月亮永远都是一副面孔呢?难道它不会转动吗?难道月球的另一面是永远黑夜的暗面吗?
月球
月球总是一面朝向我们,这一面把它叫作“正面”。这就会给我们在成一种错觉,月球的另一面,也就是“背面”是太阳光照不到的暗面。其实不是这样的。月球的背面不等同于月球的暗面。为了搞清楚这个问题,我们先来了解下为什么月球总是一面朝着地球呢?难道它不会转动吗?
月球是地球的卫星。它在围绕着地球公转,公转周期大约为27.32天。同时月球也是有自转的。月球的自转周期也是大约27.32天。月球的自转周期和公转周期相同,这种现象叫作“同步自转”或者是“潮汐锁定”。
月球和地球
所谓的“潮汐锁定”指的是“发生在重力梯度使天体永远以同一面对着另一个天体。”例如月球在围绕地球公转的时候,它面向地球的一面受到的地球引力比背对一面受到的引力要大。这样月球就像是被地球用绳子牵着一样。久而久之,月球的自转和公转就是同步的了。这样我们在地球上就只能看到月球的正面,看不到月球的背面了。月球和地球之间的关系就像下面动图中描述的这样。
月球的公转和自转
也许这样描述很难理解潮汐锁定以及潮汐锁定状态下的月球总是一个面面向地球的。我们来参考一项体育运动项目吧!这项运动叫作链球。在链球运动中,运动员两手握住链球上的铁链,人通过转动身体把链球甩起来。在运动员还没有松手之前,链球和运动员之间的关系就好比是月球和地球的关系。此时的链球就像被潮汐锁定的月球,也是始终一个面面向运动员。
链球运动
地球的自转形成了地球上的昼夜交替现象。那么同样道理,月球的自转也形成了月球上的昼夜交替现象。只不过月球上的一个昼夜比较漫长,相当于地球上的27.32天。既然月球上也有昼夜交替现象,那么月球的背面也自然存在白天和黑夜了。
宋代大文豪苏轼的《水调歌头·明月几时有》中有这么一句“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺。”这里的“圆缺”指的是月亮的月相变化。虽然我们在地球上只能看到月球的正面,但是我们可以通过月相的变化来判断月球的背面是不是被太阳照亮了。
月相变化
在农历十五的月圆之夜,月球的整个正面都被照亮了,也就意味着此时的月球背面就是完全的黑夜。而在农历初七、八的上玄月或者是农历二十三的下玄月时,我们会看到半个月亮。月球的正面一半是亮的,一半是黑的。这意味着什么呢?这意味着月球的背面有一半也被太阳照亮了。
日全食
而在农历初一的夜晚,我们是看不到月亮的,此时的月相叫朔。为什么看不到月亮呢?因为这一天,月球运行到了地球和太阳之间。它几乎和太阳同升同落。此时月球面向我们的正面正好背对着太阳,是月球上的黑夜。月球的背面正好相反是面向太阳的白天。因此绝大部分的日全食都发生在这一天。日全食现象也告诉我们,月球的背面被太阳照亮了。
因此,我们从月亮的月相变化上也可以得出月球的背面并不是月球的暗面的结论。
被潮汐锁定的行星
一面是永远的白天,另一面是永远的黑夜,这样的星球在宇宙中也是存在的。这些星球就是被恒星潮汐锁定的行星。因为恒星宇宙中的光源,行星一面永远面向恒星就意味着这一面是永远的白天了。
大家说是不是这样呢?一块讨论下吧!