
月球有自转。月球在绕地球转一圈时,自己也转了一圈,而它的公转周期和自转周期完全一样,旋转角度正好和位置移动的角度同步,结果就是我们在地球上看时,始终只能看到月球正对着地球的一面。
月球围绕地球的公转周期大约是27.3天,它的自转周期也是大约27.3天,这种同步自转在天文学里叫作“潮汐锁定”(Tidal Locking)。
具体说来,潮汐锁定是指一个天体在引力相互作用下,永远以同一面对着另一个天体的现象。因为公转与自转的速度相同,方向也一致,所以永远是固定的同一个面朝向另一个天体。事实上,太阳系里的其他行星的卫星,或者是离恒星很近的行星,也存在这种现象。
为什么月球的公转与自转会有这种精确的同步现象呢?这其实是长期演化的结果。地球和月球都不是完美的正圆天体。对于月球来说,朝向地球的这一面受到的地球引力,会比背向地球那一面受到的地球引力要大,这处引力差将月球沿着地月连线方向稍微拉长,形成了两个微小的潮汐隆起。
在太阳系早期 ,月球的自转速度其实要比公转要快得多,后来随着月球的自转,原本正对地球的潮汐隆起被带偏,渐渐转到了超前于地月连线的位置。由于偏转出去的隆起离地球更近,地球对它施加的万有引力就会产生一个反向的阻尼力矩,不断消耗着月球自转的能量。
在经历了漫长岁月的阻力作用后,月球的自转速度被降到跟公转速度完全一致,这时潮汐隆起重新稳定地指向地球,月球被正式“锁定”在同步自转状态,二者的周期都是27.3天。
或者你可以想象一下:某个人在围着你转圈时,如果想要他始终面对着你,那么他在围着你绕时,他自己的身体也要对应的转圈,好让面部始终朝向中心位置。月球和地球也是一个道理。
因为人们一直看不到月球的背面,所以在很多人的想象中,月球背面永远是黑暗的。其实月球的背面也有白天和黑夜。
1959年,前苏联的月球3号探测器首次拍摄并传回了第一批月球背面的影像,这是人类历史上的第一次。
1968年,美国阿波罗8号任务的宇航员在环绕月球时,成为了第一批用肉眼直接看见月球背面的人。
2019年,中国的嫦娥四号实现了人类探测器首次在月球背面着陆。2024年,嫦娥六号更是成功在月球背面成功采样返回地球。
经过多次观察,如今人们已经知道,月球的背面与正面有着巨大的差异。月球的正面有着广阔的暗色月海,约占正面面积的60%,背面却几乎没有月海,取而代之的是密集的撞击坑和明亮的高地。月球背面的月壳厚度也比正面要厚得多,最厚的地方可达150公里,而正面的月壳最厚也只是60公里。
最后说个刚刚发生的事儿,2026年9月14日,中国在维也纳联合国总部将嫦娥六号采集的首批月背样品正式赠送联合国,永久展出。
