太空中为什么只有月球不能自转?

我最近做过一个设想,就是宇宙中所有的星体在公转的同时也都在发生着自转。所以推测月球、太阳也都是如此,通过查资料验证月球确实如此,只是比较奇特的是月球自转与公转竟然同步。其实不止宏观星体甚至微观粒子也都是如此,电子在围绕原子核公转的时候也在进行着自转。至于公转很容易理解,如果没有公转月球就掉到地球上,电子也会掉到原子核上了,那么自转的原因又是什么呢?。

月球不自转吗,为何会有月球背面一说?

月球始终以同一面对着地球,所以我们看到月亮上的“兔子”(或者嫦娥或者是吴刚伐桂)始终在那里。这就是我们所谓的“月球正面”。但是,这并不意味着月球不自转,相反,月球有特殊的自转,那的就是它的自转周期和它的围绕地球的公转周期是一样的。其实这里我们需要明确两个名词,什么是自转,什么是公转。公转,我们容易理解,就是小天体围绕某个大天体即中心天体的转动。

比如地球围绕太阳公转,月亮围绕地球公转,太阳自身也在围绕着银河系中心转动,是周期更长的公转。我们要注意的是这里描述的仅仅是一个物体围绕着旋转中心的转动,跟物体自身是否有自转无关。地球一年四季围绕太阳转一圈,这个时候我们可以把地球看作一个点来描述这种运动。在模拟上来说,就是你拿着表示太阳和地球的两个球,不需要模拟地球每天的自转(昼夜),不需要把地球转得溜溜转,只要拿着地球围绕太阳转圈就行了。

那么月亮围绕地球的公转也是一样的,也可以把月亮看成一个点,月亮围绕地球,每个月转一圈。如果不把月亮看作一个点,仅仅描述公转运动的时候,你就得让月亮的一个面,始终对着一个方向,比如窗户或者远处的一棵树,一座山。这时候你会发现在地球上看来,月亮就不是始终以同一面对着地球啦。那么什么是自转呢?这时候我们就不需要再考虑公转了。

自转就是这个物体围绕自传轴(也是相对于周围更远更大的背景)做运动。地球就是围着地球的自转轴,也就是地轴发生转动。地球自转一圈是一天(当然,实际上并不如此,考虑相对于恒星来说,时间上稍微短一点)。这个运动是我们相对于周围的背景而言。这个运动的效果是我们看到周围的恒星背景的变化,恒星在东升西落。当然把地球的自转和公转结合起来,才能完整的描述地球的运动。

月亮的自转周期,跟它的公转周期是一样的。也就是说月球需要一个月才能围绕自身的自转轴(月轴)转一圈。在月亮上看,恒星背景的变化是一个月为周期的。月球上的一天(日出日落,恒星旋转)也是一个月。自转和公转周期,导致一个后果是,地球的位置在月亮天空上的位置是不变化的,也就是在朝向地球的这一面的月球上始终能够看到地球就在那里,在背向地球的那一面月球上始终看不到地球。

简单的想一下,你和另外一个人手拉手在跳旋转舞,你们两个可以以任意速度转动,始终保持两人面对面。你们两个人都在自转,也同时在相对于对方进行公转(或者更准确的说,我们把旋转中心定为你们两个人之间的中点上),这个结果就是,你们两个人都只能看到对方的正面。这个时候你们都是对方的“月亮”,只能看到对方的一面,看不到另外一面。

进而,想象一下,你不是手拉手和对方跳舞,而是用一根光滑的绳子把两个人圈绕在一起。这个时候我们让对方的速度保持不变,还是那样转,而你的旋转速度要加快,对方转一圈又转了两圈甚至三圈,一定是有时候你能够看到对方,有时候你背向对方。这时候你会发现,每次你转过身来,仍然只能看到对方的正面,因为它的运动状态没有发生变化,始终还是以正面对着你。

月球自转和地球自转一样吗?月球怎样自转?

感谢邀请,地球自转一周(360度)时间为23时56分4秒,约为24时。月球自转一周为27.32天,约为四周。从时间上看是不一样的。在地球上一天(一次昼夜交替)为24小时,在月球上一天为27.32*24小时。由于月球自转和公转时间相等,从地球上看,只能看到月球的正面,不能看到月球的背面。这种自转方式也称同步自转。

那么怎么理解月球的自转呢?我们再找一个参照物——太阳。假设太阳位置不变。月球在初一新月的位置,背对着太阳,初七、八上弦月的位置侧面对着太阳,十五满月的位置正面对着太阳,又一次回到新月的位置,虽然相对地球月面位置不变,但相对太阳正好自转了360度,这就是它的自转。感谢阅读,喜欢我的观点,就关注我,和我一起讨论这些有趣的问题吧。

从地球上明明看不到月球的背面,为什么还说它有自转?

我来回答:“月球的自转”这个问题受引力的影响,当一个天体绕行另一个天体公转时,会产生潮汐磨擦,让自转减慢,到最后会以同一面持续面对另一天体的状态,称之为潮汐锁定。比如地球和月球;太阳和水星、金星。月球的自转与公转的周期相等,为27.32天,约为四周。月球自西向东绕地球公转和自转,地球上的观察者只能看到月球的一面,不能看到另一面。

那么怎样理解月球的自转呢?从下图中来分析,假设太阳、地球位置不变,月球公转到位置a时,如果月球是一个人,这时受地球引力的影响,面对地球,背对太阳;公转到位置b时,面对地球,侧面对着太阳;公转到c位置里,面对着地球和太阳;公转一周回到a位置时,相对太阳月球正好自转了360度。质量决定引力,地球相对月球质量太大了,不管月球情愿还是不情愿,牢牢地吸引了月球注视着自己,相对地球来说,月亮注视的目光没有变。

月球为什么不能自转,而其他星球的卫星却可以自转呢?

如果你在地球上仔细观察月球表面,可以看到无论月相怎么变化,我们看到的月球表面始终都是一样的,似乎月球没有自转。那么,这究竟是怎么回事呢?事实上,与其他天然卫星一样,月球当然也会自转,只不过稍微有点特别。我们都知道,月球除了自转以外,它还在绕地球公转。月球每隔27.32天绕地球公转一周,而它的自转周期也恰好是27.32天。

因此,从地球上看来,月球始终以同一个面朝向地球。这种现象被称为同步自转,或称潮汐锁定。永远朝向地球的月面被称为月球近侧,月球“背面”被称为月球远侧。但有些人把月球远侧称为暗面是不正确的,因为在新月时,月球的背面完全沐浴在太阳光之中,只是我们在地球上无法看到而已。不过,月球的公转和自转并非完全匹配。月球绕地球公转的轨道是一个椭圆形,而非圆形。

当月球距离地球最近的时候,其公转速度达到最快,自转落后于公转,这使得地球上的观察者可以在月球东侧看到额外的8度。当月球最远时,可以在月球西侧看到额外的8度。一般而言,如果行星和卫星的距离较近,质量相差较大,经过长期的引力作用,卫星就可能会被潮汐锁定。这种现象在太阳系中很普遍,火星、木星、土星、天王星和海王星的卫星都有被潮汐锁定的情况(水星和金星均无天然卫星)。

还有一种潮汐锁定情况比较特别,如果两个天体的质量较为接近,它们都会被对方潮汐锁定,例如,冥王星与冥卫一卡戎。冥王星和卡戎的质量较为接近,它们的共同质心位于两个天体之外,它们都是绕着这个点在运动。经过长期的引力作用,两个天体的自转周期及其绕该点运动的公转周期达到同步,所以冥王星和卡戎一直都是以同一个面朝向彼此,这就像两个人面对面手拉手在旋转一样。


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