潮汐效应
地球上的潮汐主要是来自月球牵引地球两侧引力强度的渐进变化的潮汐力造成的。这在地球上造成两处隆起,最明显的是海潮和海平面的升高。由于地球自转的速度大约是月球环绕地球速度的27倍,因此这个隆起在地球表面上被拖曳的速度比月球的移动还快,大约一天绕着地球的转轴旋转一圈。
海潮会受到一些影响而增强:水经过海底时的摩擦力与地球自转的耦合,水移动时的惯性,接近陆地的平坦海滩,和不同海洋盆地之间的振荡。太阳的引力对地球海潮的影响大约是月球的一半,它们相互的引力影响造成了大潮和小潮。
月球和靠近月球一侧隆起的重力耦合对地球的自转产生了一个扭矩,从地球的自转中消耗了角动量和转动的动能。反过来,角动量被添加到月球轨道,使月球加速,使得月球升到更高的轨道和有更长的轨道周期。结果是,月球和地球的距离增加,和地球的自转减缓。
通过阿波逻任务安装在月球表面上的月球测距仪,测量月球到地球的距离,发现地月距离每年增加38毫米(虽然每年只是月球轨道半径的0.1 ppb)。原子钟也显示地球的自转的一天,每年约减缓15微秒,在UTC的缓慢增加被闰秒加以调整。
潮汐拖曳会继续进行,直到地球的自转速度减缓到与月球的轨道周期吻合;然而,在这之前,太阳已经成为红巨星,吞噬掉地球。
月球表面也能体验到周期约27天,振幅约10公分的潮汐,它有两种成分:因为它的同步自转,来自地球的是固定的;和来自太阳的变动。来自地球噵致的量是天平动,这是月球轨道离心率造成的结果;如果月球轨道是理想的圆,就只会有太阳造成的潮汐。
天平动会改变从地球看见的角度变化,使得从地球可以看见59%的月球表面(但在任何时间看见的都略少于一半)。这些潮汐力累积的应力会造成月震。虽然每次震动可以持续至一小时以上-明显的比地震的时间长-因为缺乏水来阻尼震动的振幅,但月震不如地震的频繁,也比地震微弱。
月震的存在是1969年到1972年的阿波罗太空人安放在月球上的地震仪的一个意外发现。
扩展资料:
结构特征
1、亮度
月球本身并不发光,只反射太阳光。月球亮度随日月间角距离和地月间距离的改变而变化,满月时的亮度比上下弦要大十多倍。
月球平均亮度为太阳亮度的1/465000,亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为-12.7等。它给大地的照度平均为0.22勒克斯,相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。
月面不是一个良好的反光体,它的平均反照率只有9%,其余91%均被月球吸收。月海的反照率更低,约为7%。月面高地和环形山的反照率为17%,看上去山地比月海明亮。
月球到地球的距离大约相当于地球到太阳的距离的1/400,所以从地球上看月亮和太阳一样大。
2、大气环境
由于月球上没有大气,再加上月面物质的热容量和导热率又很低,因而月球表面昼夜的温差很大。白天,月球表面在阳光垂直照射的地方温度高达127℃;夜晚,其表面温度可降低到-183℃。用射电观测可以测定月面土壤中的温度,这种测量表明,月面土壤中较深处的温度很少变化,这正是由于月面物质导热率低造成的。
3、分层结构
从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60~64.7公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。
月幔下面是月核,月核的温度约为1000~1500℃,所以很可能是熔融状态的据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。
参考资料:百度百科-月球
潮汐效应对月球有多种影响,以下是其中一些主要影响:
引潮力:潮汐力是地球对月球施加的引力,这种力量会导致月球表面产生潮汐变形,形成海洋潮汐。
同步自转:由于潮汐锁定效应,月球自转周期与公转周期相等,因此月球的同一面始终面向地球,而另一面则始终背向地球。
月球轨道演化:潮汐力还会导致月球轨道的演化。由于潮汐力减缓了月球的自转速度,使得月球离地球的距离逐渐变远。这个过程被称为月球远离地球。
影响地球的自转:潮汐力也影响地球的自转。由于地球的自转速度减慢,地球的自转周期在不断增加,每天的长度也在逐渐增加。
总的来说,潮汐效应是地球和月球之间的一个复杂相互作用,对月球的自转、轨道演化以及地球的自转都有影响。