月球和地球的关系列数字的段落,在月球上待一天等于在地球上待几天

月球和地球的关系列数字的段落,在月球上待一天等于在地球上待几天

月球和地球的关系列数字的段落,在月球上待一天等于在地球上待几天

地球上的一天是指地球完成一个自转周期所用的时间月球和地球的关系列数字的段落,目前地球上的一天是23小时56分4秒,而且地球的自转周期是越来越长的,每100年延长1.6毫秒。

月球和地球的关系列数字的段落,在月球上待一天等于在地球上待几天

月球的上的一天也就是月球的自转周期,但是月球由于被地球潮汐锁定的原因,所以月球的自转周期和公转周期是相同的,也就是说月球每27.32天自转一周的差不多同时也会绕地球公转一周,这就导致了月球永远只有一面朝向地球,在地球上无法直接看到月球的背面,由此还滋生了许多阴谋论。

但月球在绕地球公转的同时地球也在绕太阳公转,所以月球的公转周期严格意义上来说应该是29天12时44分3秒。

现在我们知道月球上的一天长达地球上的一个月,所以我国的嫦娥四号月球背面探测器需要27天的时间才能降落到月球背面,因为嫦娥四号发射时月球背面马上就进入黑夜状态了,而嫦娥四号的太阳能电池板必须要等到大半个月后月球背面朝向太阳时才能降落。

月球的自转周期是地球的一个月,而自转周期最长的是金星,金星要243天才能自转一周,自转周期最短的是木星,每9.93小时就能自转一周。

月球轨道高度与速度有着直接的关系,而其远离地球不是行星发动机的推离,而是海水的功劳。

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1、月球轨道数据1.1 公转/自转周期

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月球每月饶地球一周(公转),精确的数据是27.323天。自转周期与公转一致,所以我们只能看到月球的正面,这是地月引力潮汐锁定决定的。

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1.2 椭圆轨道参数

地球质心与月球质心平均距离约385000 km。实际的月球轨道是个椭圆,近地点与远地点的距离分别为364397km和406731km。椭圆轨道的平均离心率为0.0549006,比较接近于0,即月球轨道比较接近正圆。所以,为了简化计算,后面的计算都将月球轨道视为正圆。如下图。

上述数据均来自于维基百科。

2、理论分析对月球进行分析,其受地球引力,其他天体对月球的引力忽略,如下图。月球的线速度为v。

根据牛顿第二定律,最终我们得到线速度与轨道半径的关系,已知G=6.67e-11N·m²/kg²,地球质量M=5.972e24kg。速度与轨道半径的曲线如下图。

当前月球的平均线速度为1022m/s,轨道半径385000km,上图红圈所示。可见,实际值与理论值存在偏差。这是因为理论模型采用的是正圆轨道。从图上看,这个偏差略小。

理论分析的结论是:随着地月距离的增加,月球的线速度会慢慢降低。

3、月球远离的原因月球的离开,并不是《流浪地球》计划的特地推离,而是地球上的海水的阻碍。

我们视地月为一个系统,在整个系统内部,能量是守恒的。当地月处于某一位置时,地球上的海水由于受月球引力的作用,形成潮汐,如上图蓝色部分。而当月球飞过一个距离后,海水由于引力,也会向着月球前进的方向“追逐”。但是,海水与地球本地存在着阻力。所以,海水的潮汐位置始终落后于月球垂直引力点。这就造成似乎海水被月球牵着鼻子走,引力一直在前方,海水一直处于“加速”的状态。

反过来,对月球来讲,除了地球本体的引力,海水也会对月球有引力。而这个引力却是与月球前进方向成钝角。如下图。红色箭头是地球本体的引力,指向地心。橙色箭头是海水对月球的引力,指向海潮的质心。由于海潮位置移动没有月球那么快,橙色箭头与月球前进方向是钝角,即,海水引力对月球来讲是减速的。

因此,地球上的海水,就像一个巨大的阻尼器,始终在拖后月球的前进速度。月球速度的降低,直接导致了月球轨道高度的变大。

4、总结月球每年远离地球3cm,主要原因在于地球上的海水在追月的过程中存在阻力造成的滞后,海水对月球的引力方向与月球前进方向成钝角,对月球起到了减速的作用。而月球速度的降低,直接导致了月球轨道高度的变大。

基于此,月球的远离不可阻止,也没有办法阻止。想想几百万或者几亿万年后,月亮离我们太远,甚至看不见的时候,那时候的人类多么孤单。没有月亮的地球,是没有灵魂的。所以,趁着我们还能欣赏月色,多看月亮几眼吧。

2022-06-11

2022-06-11