地球的引力因為是不均云的,有平方反比關係.
所以月球各部受地球引力的作用不一樣,把整個月球受到的淨引力扣
掉後,會剩下一個不為零的力場,這就是潮汐力.
潮汐力的效應是把月球延著地月連線拉長,但如果月球相對於地球有
自轉(也就是自轉週期不等於公轉週期之意),被拉長的月球受到自轉
的帶動,其長軸不會剛好落在地月連線上,此時,潮汐力場會在這拉長
的月球上產生一力矩,若月球自轉比公轉快,此力矩為負,反之為正.
最終的結果就是,潮汐力矩會把月球的自轉與公轉週期調成剛好一樣.
這現像不只在月球,很多天體上都看得到. 月球也會以同樣的方式作
用在地球上,結果就是我們看到的海潮. 因為海水比固體地球更容易
被拉長,所以月球的潮汐力矩基本上只作用在海水上,海水再透過磨擦
力讓整個固體地球慢慢慢下來.
這樣的地月潮汐係統中,總力學能是不守恆的,因為一部份的能量會被
天體內部的磨擦損耗掉. 但角動量是守恆的,地月間的各種潮汐力矩就
是地月交換角動量的媒介. 角動量不只會在地月間交換,還會在自轉角
動量與公轉角動量間轉移. 這樣的天體系統演變到最後就是,地球與
月球都有完全一樣的自轉與公轉週期,地球上的一天就等於一個月. 此
稱完全鎖定. 冥王星與其衛星便已達到完全鎖定.
原文from EPS 椰林風情
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