9月,美国国家航空航天局(NASA)公布了一项长期观测数据:月球正在以每年约3.8厘米的速度远离地球。
这个数据来自上世纪60年代末阿波罗任务中宇航员在月球表面安放的激光反射器,通过地球上的激光测距系统得以长年追踪。
NASA与法国、德国等国家合作,利用射向月球反射镜的激光束来测算地月之间的距离,精度可以达到毫米级。
目前全球有多个激光测距站点参与这项观测,比如美国的新墨西哥州阿帕奇点天文台、法国的格拉斯天文台等。
不是危言耸听
地球自转较快,而月球绕地球公转较慢。
地球的自转带动海水形成两个潮汐隆起,这两个隆起并不是正对着月球,而是略微“领先”月球运行轨道。
这个“领先”的潮汐隆起对月球施加了一个向前的引力,相当于在给它加速。
月球被这股力“推着”往前跑,轨道由此变大,就离地球越来越远。
月球获得更多轨道动量的同时,地球的自转动量就会减少。
地球自转正在逐年变慢,一天的时间在变长。
还悄悄改变了我们的时间系统
根据古生物学研究,在恐龙灭绝前的白垩纪晚期,也就是大约7000万年前,地球上一天的长度大约是23.5小时。
这个数据是通过分析古代贝类化石上的日生长纹路推算出来的。
这些海洋生物的壳体会因为光照和温度的变化在壳体上留下规律的条纹,类似树木年轮。
通过显微观察,科学家能统计出一年中有多少条纹,也就能知道当时一年中有多少“天”。
古时候地球自转的确更快,一天比现在短。
这与月球远离造成的自转变慢吻合。
地球会不会因此“失控”?
从目前的天体力学模型来看,这种可能性几乎不存在。
因为潮汐过程是有限的。
只要地球和月球的自转周期逐渐同步,就会进入一种稳定状态,称为“潮汐锁定”。
届时,地球和月球将彼此固定朝向,不再发生动量交换,月球也不会再远离。
不过,这样的状态理论上可能要几十亿年后才会出现。而在那之前,太阳会先发生变化。
根据天体演化预测,约10亿年后,太阳亮度将增强,地球上的海洋将被逐渐蒸发。
没有液态水,就没有潮汐隆起,月球的远离也会随之终止。
再往后,约50亿年后,太阳会膨胀成红巨星,可能吞噬地球和月球。
也就是说,这个“逃离”过程并不会无限继续,而是终将被更宏观的宇宙演化所终结。
地月关系改变地球节奏
月球诞生于约45亿年前,源自地球与一颗火星大小天体的碰撞。
初期的月球距离地球更近得多,那时候在地球上看到的月亮要比今天大一倍以上。
随着时间推移,月球逐渐远离,地球的自转也逐渐减缓。
这种缓慢但持续的变化,成为影响地球环境、气候节律、潮汐规律的重要因素之一。
我们并不需要为月球的远离感到恐慌,但我们必须理解这个过程。
编辑:陈方