同步自转指一个天体围绕另一天体公转的同时也在自转,其自转周期与公转周期相同,方向(按时针方向)也基本一致(方向一致,但可能不完全在同一平面上)的现象。又称潮汐锁定。那么,什么是月球的同步自转?什么是月球的同步自转其结果是月球始终以“正面”朝向地球。在地球上只能够看到月球的大约一半(因为自转基本是匀速,而公转是非匀速,加之月球轨道面与地球赤道面存在夹角,地球上长年观察总共可以看到月球的59%左右。)冥王星与其卫星“冥卫”之间,相互都是同步自转。天文学家把它们比喻为一对手拉手对面跳舞的舞伴。这种现象不是偶然,而是长期潮汐引力作用的结果。
自转是指物体自行旋转的运动,凡卫星、行星、恒星、星系都绕着自己的轴心转动,地球自转是地球沿着一根通过地心的轴做的圆周运动。月球自转周期:月球是地球的卫星,并且是太阳系中第五大的卫星,月球与地球的平均距离约38.44万千米,大约是地球直径的30倍。地球自转一周的准确时间是23小时56分4秒,而月球自转一周的精确时间是27.32166天,自西向东逆时针方向自转,正好是一个恒星月,所以我们看不见月球背面,这种现象我们称“同步自转”,或“潮汐锁定”,几乎是太阳系卫星世界的普遍规律。
地球的自转的确是惯性运动,不仅仅是地球,其他天体的自转也都是因为惯性,而且这种惯性运动早在地球诞生之初就开始了。 地球为何能在惯性作用下一直自转45亿年之久,这么漫长的时间为何没有停下来呢? 一切还要从45亿年前太阳系刚刚诞生的时候说起。 大约46亿年前,我们的太阳还没有诞生,当时的太空完全是一片混沌,大片的气体云组成了星际云团,这些云团都是早期的超新星爆发之后喷射到星际空间的“残渣”,主要有氢和氦元素组成。 超新星爆发的强大力量,让星际云不断运动,并且发生旋转。在运动的过程中,某个位置的云团密度更大,温度更高,在引力的作用下,周围的云团开始向这个位置聚集。 在聚集的过程中,旋转加速,温度密度急剧攀升,质量越来越大,引力也不断增加,进而吸引周围更多的物质,结果就像滚雪球那样,越来越多的物质开始向中心聚集,到了某个临界点,就引发了核聚变,一颗恒星就这样诞生了。我们的太阳也是这样诞生的。 在恒星诞生过程中,一开始中心区域旋转的并不快,角动量也不大。不过随着物质不断向中心聚集,旋转速度越来越快,角动量也开始变大。 太阳在形成过程中,并不会吸引周围所有的星际云。边缘部分的星际云和尘埃在漫长过程中形成了八大行星,小行星,彗星等各种天体。 这些天体也获得了太阳的部分角动量,由于公转速度很快,并没有被太阳强大的引力束缚。 其实太阳的形成和旋转过程在我们日常生活中,就可以看到类似的现象,也能让我们更容易理解角动量的概念。比如说家里厕所都有地漏,当有水流向地漏时,就会产生漩涡,而且越是靠近地漏,旋涡就越湍急,水流的速度也就越快。 我们理解了行星的公转,再来分析一下行星为什么会自转。 刚才说了,行星之所以没有被太阳强大的引力吸引到太阳上,就是因为它们的公转速度足够快,也就是说有足够的角动量。 于是,按照牛顿第一定律诠释,在没有外力的作用下,行星就会一直保持这样的运动轨道,围绕太阳旋转。 而行星之所以会自转,是因为行星形成之初,都是由太阳周围的尘埃和气体云分子组成的,这些尘埃和气体云都拥有各自的角动量,当它们聚集到一起的时候,角动量差就会让行星发生自转,除非角动量差正好为零,理论上可能会有这种情况,但实际上是不会出现的。 科学家们研究发现,地球刚诞生时,自转速度比今天更快。不过随着一颗直径与火星大小相当的小行星撞击地球,巨大的撞击力让地球自转速度变慢了,同时撞击形成的大量碎片飞到几万公里之外的太空,这些碎片在引力作用下慢慢聚集在一起,形成了月球。 如今地球上的一天大约为24小时,准确来讲是23小时56分4秒。这个时间并不是固定不变的,因为我们的地球自转速度越来越慢,这意味着每一天的时间会越来越长。 只不过地球自转变慢的速度并不明显,非常缓慢。每过一百年,地球自转一周,也就是一天的时间也仅仅增加了大约2.3毫秒,所以我们根本感觉不到每天的时间在增加。 地球自转速度为什么会越来越慢呢?主要与月球有关,由于月球对地球的潮汐作用造成的。 月球一直围绕地球公转,产生的潮汐引力会造成地球海洋运动,也就形成了潮起潮落,这个过程会改变地球自转速度,改变地球自转的角动量。虽然改变的并不明显,但日积月累,年复一年,时间长了就会体现出来。 根据目前地球自转变慢的速度计算,在大约两亿年之后,地球自转一周的时间会比现在慢一个小时,也就是说,那时的一天有大约25个小时,而不再是24个小时。 如果太阳系可以一直稳定存在,在漫长的岁月过后,随着地球自转速度越来越慢,最终将会彻底停止自转。不过这一天太遥远了,并不会到来,因为我们的太阳在大约50亿年后就会因为燃料耗尽而走向死亡,太阳死亡意味着太阳系的终结。 总之,地球的自转确实是一种惯性,而这种惯性在没有外力作用的情况下,会一直保持下来。地球所处的空间几乎完全是真空环境,除了月球的潮汐引力之外,并没有其他力阻碍地球的自转,所以地球能够一直自转长达45亿之久!
宇宙中有没有不自转的星球热寂? ♥天文学家认为宇宙起源于大爆炸,并且宇宙从诞生的那一天就一直在运动,并且还在不停的膨胀。宇宙物质无论以什么方式存在,物质在相互作用永恒的运动,没有不运动的物质,也没有无物质的运动,这是由于物质是在相互联系,相互作用中运动的,因此不可能孤立的描述运动。也就是说,运动必须有一个参照物。这得理解狭义相对论。 ▲按照大爆炸理论,在爆炸的那一刻宇宙中充斥着很巨大的能量,然后宇宙中慢慢的从无到有,开始产生各种星体,但是这些星体在产生之后还是会受到冲击的影响。不但如此,很多星体产生的影响也是很大的,这些力就是宇宙中天体旋转的主要力来源。那么他们会不会转着转着停掉呢,应该是不会的。其实在旋转的过程中有的身体会慢慢的成为一个稳定的系统,就像我们的太阳系一样,星体的转动还是很规律的,而且在宇宙中还没有什么阻力和外界影响,所以这种转动也就维持下去,但是也不是一直没有变化,随着时间的流逝它们也会产生一些变化。 ▲众所周知,地球作为我们赖以生存的蔚蓝色星球,早在46亿年前就已经诞生了,而在长期的生物演化过程中,再加上适宜的温度和生态环境,这才有了人类的诞生。时至今日,随着我们的科学技术不断发展,地球神秘的面纱也在被缓缓揭开,比如我们都知道地球之所以能够围绕太阳公转,其原理同太阳系中其他行星一样,都是受到了太阳巨大引力的牵扯,以种特定的物理轨迹进行公转运动,而也正是由于地球的公转才有了4季的变换,然而地球在公转的同时,其自身的自转运动也从未有过停歇,这也使地球上有了白天黑夜的交替。 为地球上一切生物的生存和活动都创造了有利的客观因素。那么既然地球公转是受到了太阳引力的牵扯,那地球自转的。又源自于何处呢? 简单来说地球之所以可以一直自转,从本质上来讲是受到了角动量守恒定律的影响;最初在地球还没有成型的时候,太阳系还是一种原始的星云状态,而这片原始的星云,因为重力的原因慢慢聚集在了一起,发生了引力收缩,而当收缩的足够紧的时候太阳就诞生了。 但在太阳诞生之后还存在一定量的原始星云,它们在太阳风的作用下,被吹散到周围空间继续围绕太阳旋转,最终相互碰撞产生了地球。而地球也正是由原始星云转化而来的,由于角动量守恒的定律,地球也保留了原先环绕太阳旋转的星云的角动量;所以地球不仅可以围绕太阳公转,也可以做到自转。 实际上宇宙中的天体基本上都会有自转,正如太阳也有着自己的自转轨迹,因此地球自转是不需要力来推动的,因为太空中是真空,所以在角动量守恒的支撑下,地球的自传才可以一直维系下去。
月球约一个农历月绕地球运行一周,而每小时相对背景星空移动半 度,即与月面的视直径相若月球自转。与其他卫星不同,月球的轨道平面较接近黄 道面,而不是在地球的赤道面附近。 相对于背景星空,月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为 一个恒星月;而新月到下一个新月(或两个相同月相之间)所需的时间称 为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间,本身也在 绕日的轨道上前进了一段距离。 因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的,地球上只能看见 月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期,地球便一直受到一个力矩 的影响引致自转速度减慢,这个过程称为潮汐锁定。亦因此,部分地球自 转的角动量转变为月球绕地公转的角动量,其结果是月球以每年约38毫米 的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢,一天的长度每年变长15 微秒。
地球上的方向,是由地球自转确定的地球自转方向。 人们根据地球自转方向来确定东、西方向;顺着地球自转的方向是东,逆着地球自转的方向是西。 地球绕着地轴自转,地球的两端叫两极。 如果在地轴一端的上空看地球自转的方向,逆时针的一端就是北极;顺时针的一端就是南极。 南极是最南的极点,北极是最北的极点,地球上一切向着北极的方向叫北方;反之就是南方。 东方和西方是无限的。 如果你从地球上两极以外的任何地方向东走,可以绕地球一周回到原来的地方,而且还可以继续向东走,但是永远找不到东方的止境;向西走也是如此。 南方和北方是有限的。 如果我们从地球北极以外的任何地点向北走,最终都会到达北极,那里既没有东,也没有西,更没有北。 前后左右、四面八方都是南。 南极的情形与北极正好相反,从 地球南极 以外的任何地点向南走,最终都会到达南极,那里既没有东,也没有西,更没有南,前后左右、四面八方都是北。 地球的东西南北就是这样定下来的。
太阳会自转,可以从黑子以及日面上的其他活动客体,如日珥、暗条和谱斑等在日面上的移动,或从太阳东西边缘光谱线的多普勒效应来证实。在日面纬度不同处,自转角速度不同,在太阳赤道,自转最快,纬度越高,自转越慢,这说明太阳存在着较差自转的现象。 太阳会自转吗 太阳自转公转原理与地球自转公转原理相同。太阳系的几乎所有天体包括小行星都自转,而且是按照右手定则的规律自转,所有或者说绝大多数天体的公转也都是右手定则。 科学家在湍流理论的基础上提出了太阳较差自转的理论,其基本思想是:米粒组织和超米粒组织这些小尺度对流可看作是一种粘滞作用,由于非轴对称的全球尺度的对流和自转的相互作用,角动量向赤道转移,从而形成了太阳的较差自转。 地球自转的能量来源就是由物质势能最后变成动能所致,最终是地球一方面公转,一方面自转。