在冥王星和卡戎间搭座桥,如何?

作者: 寒木钓萌

来源: 蝌蚪五线谱

发布日期: 2015-07-07 08:55:12

本文探讨了冥王星与卡戎之间的潮汐锁定现象,并设想了在其间建造桥梁的可能性。文章详细解释了潮汐锁定的原理,以及它如何影响地球和月球的关系。

冥王星和它的卫星卡戎这种奇特的关系在太阳系中是绝无仅有。假设地球和月球的关系也像冥王星和卡戎的关系一样,那么我们完全可以相信,人类肯定早就蠢蠢欲动,计划着在地球和月球之间修建一条太阳系最长的桥梁了。

6月下旬,美国科学家公布了由新视野号拍摄到的冥王星和冥卫一的彩色照片,让天文迷们喜大普奔,这可是新视野号首次拍摄到的这两颗星球的彩色影像。冥王星(右上)和冥卫一——卡戎(左下)。

说起冥王星和它的卫星冥卫一——卡戎,它们的一个现象很是神奇——从冥王星上永远只能看到卡戎的一面,而从卡戎上也只能看到卡戎的一面,造成这种效果的本质原因是“潮汐锁定”,那么,什么又是潮汐锁定呢?

潮汐锁定,其实并不遥远,看似远在遥远的冥王星上,其实它近在地球和月球之间。既然如此,咱们就由近及远说开去,先来聊聊,咱们身边的潮汐锁定。

众所周知,地球对月球产生引力,反过来呢,月球同样也会对地球产生引力,月球的这个引力给地球带来了哪些可见的影响?影响很多,但最明显的莫过于地球上的海水了,水具有很强的流动性,在月球的引力下,它们会向月球的方向隆起,海水的隆起,其现象就是海水的涨落,这就是潮汐。

除了月球会引起地球上的潮汐,太阳也可以。只是因为太阳距离地球很远,而月球距离地球很近,所以,在对地球潮汐的影响力上,月球要比太阳大好几倍,月球占主导作用。

说完了潮汐,咱们就可以说潮汐锁定了。其实,月球的引力不止会影响海水,甚至连地球上的大气和地壳,也会受到影响,这两种影响分别叫作“大气潮”和“固体潮”。只是这两种潮不像海洋潮那么明显,需要仪器才能观测到。

既然月球的引力能影响地球,那地球的引力更能影响月球了,而且,这种影响还非常大,大到可以让月球的自转变慢。其原理不难理解,就像咱们前面说的,月球的引力会造成地球的海水隆起(潮汐),同理,地球也会让月球朝向地球的一面隆起(固体潮)。

地球会对月球施展“潮汐锁定”,那月球会不会也“礼尚往来”?答案是肯定的。因为月球引力的缘故,地球的自转也在变慢。我们知道,地球自转一圈就是一天,假如自转变慢后,一天的时间就会变长,经过计算,在月球的影响下,每过100年,地球上一天的时间将增加0.0016秒。虽然增加的时间很少,但经过很多亿年后,地球最终也将被月球“潮汐锁定”。

之所以地球要很多亿年后才会被月球潮汐锁定,这是因为地球要比月球大得多,而且两者距离较远。假如行星和行星的卫星的体积相差不大,距离也不远,那它们将会在差不多的时间里彼此锁定。比如冥王星和它的卫星卡戎,这两颗天体彼此相互环绕着,彼此锁死,远远看去,就好像是固定在一根竹竿两端、一起转动的两个小球一样。

虽然冥王星很小,但它是一颗非常奇特的星球。我们很难在地球和月球之间搭建一条长长的桥梁,但是我们却可以在冥王星和它的卫星卡戎之间搭建一座桥梁。何出此言?第一,冥王星和卡戎之间的距离很小,只有19570千米,这个距离只相当于地球上北极点到南极点的距离。而地球上同步卫星的高度是35786千米,这也比卡戎和冥王星的距离要大得多。

第二,这是最重要的,从冥王星上看去,只能看到卡戎的正面,而从卡戎上看冥王星,冥王星也是固定的。这就是说,冥王星和卡戎活生生就像被一根长杆子连着的两颗球。我们还可以这么认为,卡戎其实是冥王星的同步卫星。

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