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這是阿什卡微信公眾號(hào)的第459篇原創(chuàng)文章
首發(fā)于2017年12月14日
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每個(gè)星球都有很多謎團(tuán)。而月亮身上的謎團(tuán)，則更加誘人沉思：
她和太陽的直徑之比是1:395，地月距離、地日距離之比也是1:395。于是從地球往天上一看，日月總是一樣大。所以日全食時(shí)，月亮剛好遮住整個(gè)太陽。
她公轉(zhuǎn)，也自轉(zhuǎn)，卻始終保持一面朝向地球。這需要比時(shí)鐘齒輪配合更精密。
這是神巧合還是神設(shè)計(jì)？
有了月球，地球變得溫柔很多：氣候很適宜、陽光更和煦、換季有節(jié)律。
這背后，究竟有啥道理？
我們先從最后這個(gè)問題說起。
土豪太陽不止拋灑萬丈光芒，還拋灑帶電粒子流，主要是電子、氫核、氦核之類。粒子雖小，速度卻高，是手槍子彈速度（大概450米/秒）的1000倍。這叫太陽風(fēng)。
我們地球上的風(fēng)，也是空氣粒子的流動(dòng)。2016年橫掃北美的著名颶風(fēng)馬修，最高速度69米/秒，可以說相當(dāng)快了，但只有手槍子彈速度的15%。那么換算一下：太陽風(fēng)速是馬修風(fēng)速的6600倍。
這是什么概念呢？同比放慢60倍：馬修風(fēng)速是人類步行的速度，太陽風(fēng)速是地球衛(wèi)星運(yùn)載火箭的最高速度。
太陽風(fēng)雖然不如地球風(fēng)那么濃重，但以子彈千倍的速度，撕碎生物分子是很容易的，慢慢撞飛大氣層也是不難的。
所以，地球本該是一個(gè)環(huán)境惡劣，不適合生命成長的狂暴星球——就像隔壁老王火星、金星那樣。
然而，一只神奇的防護(hù)罩改變了這一切。那就是地球磁場。
太陽風(fēng)是帶電粒子，個(gè)個(gè)自帶小磁場。所以，遇到地球大磁場，就會(huì)發(fā)生相互作用。宏觀上看，就是太陽風(fēng)要把地球磁場刮飛，而地球磁場足夠強(qiáng)，沒讓它進(jìn)來。于是太陽風(fēng)被圓潤地分流出去。
△圖3-1地球磁場和太陽風(fēng)
這跟月球有啥關(guān)系？
皇上還記得當(dāng)年的忒亞撞地球么：忒亞把自己的鐵心留給了地球，而順走了地球比較輕的一部分，合成了月球。
這樣一來，地球就成了一粒鐵鎳含量奇高的土豪星球。
地核直徑有6940公里，質(zhì)量占地球總質(zhì)量的1/3。體量夠大，它才有能力保持個(gè)性，自轉(zhuǎn)和地幔、地殼不同步。而不同步，引發(fā)了一系列神奇的事情：
1.摩擦生熱，為保持內(nèi)部流體狀態(tài)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
2.影響地幔、地殼運(yùn)動(dòng)。地球因此是一個(gè)“活著的”星球。這方面以后再說。
3.金屬地核、地幔運(yùn)動(dòng)，就像天然發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生電場、磁場，生生不息。
地球磁場分流了太陽風(fēng)，卻不會(huì)影響陽光射入。而它護(hù)住的大氣層，尤其是脆弱的臭氧層，又過濾了陽光中的紫外線。所以，太陽系最和煦的陽光在地球。
地月關(guān)系當(dāng)然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些。
由于月亮姐姐夠大，所以，她與地球互撩的潮汐力，對(duì)雙方運(yùn)動(dòng)影響也不小。
我們知道，所謂潮汐力，簡單講就是近大遠(yuǎn)小的引力差。這個(gè)引力差，讓兩個(gè)相互吸引的星球，朝向?qū)Ψ降哪敲婵偸峭蛊鹨稽c(diǎn)點(diǎn)。
當(dāng)這個(gè)凸起轉(zhuǎn)離對(duì)方時(shí)，又會(huì)被引力“回拽”而下落，而轉(zhuǎn)向?qū)γ娴牡胤介_始凸起。大海潮起潮落，就是這樣來的。這個(gè)回拽的力，和星球轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。
這個(gè)相反的力，對(duì)于星球總體運(yùn)動(dòng)來講，是微不足道的。但是，多強(qiáng)的漢子都經(jīng)不住時(shí)間的消磨。
溫柔的潮汐力，讓雙方活潑的自轉(zhuǎn)漸漸放緩，也讓狂野的自轉(zhuǎn)軸慢慢穩(wěn)定。
地球哪里熱、哪里冷，基本是陽光照射的角度決定的。如果自轉(zhuǎn)軸亂動(dòng)，那么：今年南極消融，洪水滔天；明年冰封大陸，萬類蕭條…總之天地不寧，萬物虐成狗，任何生物都甭想穩(wěn)定發(fā)展。
△圖3-2 地球傾角與季節(jié)
地軸穩(wěn)定在大約66度的夾角，讓我們既享受季節(jié)、大氣、水循環(huán)這些VIP服務(wù)，又不至于經(jīng)受樂視股票般刺激的人生，一切變得溫和、穩(wěn)定有節(jié)律。
45億年前，地球自轉(zhuǎn)大概6小時(shí)一圈，也就是一天只有6小時(shí)；到25億年前，一天12小時(shí)；4億年前，才降到一天22小時(shí)。
地大月小。地月用潮汐力互撩，吃虧的當(dāng)然是月亮。
撩來撩去，地球是轉(zhuǎn)速只是放緩，而月亮卻被鎖定，只能一顆紅心向大哥，質(zhì)量大一點(diǎn)點(diǎn)的那一面永遠(yuǎn)朝向地球。這叫潮汐鎖定。也就是說，相對(duì)地球來講，月球被搞得無力自轉(zhuǎn)了。
不過，從整個(gè)地月系統(tǒng)看上去，就是“好巧啊，月亮繞地球公轉(zhuǎn)一圈，她剛好分毫不差地自轉(zhuǎn)一圈”。相當(dāng)于粑粑舉著小公舉轉(zhuǎn)圈，不管怎么轉(zhuǎn)，小公舉的臉總是神奇地對(duì)著粑粑。
所以，這不是什么設(shè)計(jì)，也不是什么巧合，而是兩星繞轉(zhuǎn)的必然結(jié)局：自轉(zhuǎn)減慢，質(zhì)量小的一方先被鎖定。
在太陽系，被行星潮汐力鎖定的衛(wèi)星有幾十個(gè)。比如木衛(wèi)一二三四五，以及十四、十五、十六都被木星鎖定，永遠(yuǎn)一面朝木星。神奇不神奇？
其實(shí)最神奇的是冥王星，這只被愚蠢的人類殘忍地開除行星籍的矮行星，直徑只有衛(wèi)星卡戎的3倍，結(jié)果互相鎖定，永遠(yuǎn)面對(duì)面互相繞轉(zhuǎn)，看上去像初春草地上表演瓊瑤劇的油膩男女。
可你知道，一切都是有代價(jià)的。角動(dòng)量也要守恒呀。所以，地月自轉(zhuǎn)變慢，代價(jià)是月亮姐姐公轉(zhuǎn)變快。于是，月亮姐姐與地球漸行漸遠(yuǎn)。
月亮剛嫁過來時(shí)，從地球看上去，比太陽大很多。到5億年前，地月平均距離是36萬公里，日月大小視差不那么大了。現(xiàn)在，是38.4萬千米，視覺大小基本一樣。
這就是說，地月距離是不斷變大的。所以，那個(gè)神巧合，其實(shí)不是日月大小、距離的精密設(shè)計(jì)，而是人類的出現(xiàn)，恰好趕上日月視覺大小相等的時(shí)間段。
如今，月球以每年3.8CM的速度遠(yuǎn)離地球。幾億年后，日全食就不存在了。且看且珍惜吧。
不管怎么說，在173顆已知的衛(wèi)星、5顆已經(jīng)辨認(rèn)出來的矮行星，以及數(shù)以億計(jì)的太陽系小天體中，月亮姐姐，絕對(duì)是一個(gè)神奇的存在。
月球之謎還有很多，我們以后再說。本文主要是聊地球。
地月互動(dòng)的質(zhì)心在地球內(nèi)部。月亮的引力撩撥，地球內(nèi)外都有微妙感受。
當(dāng)你開扒地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)、地殼變遷、地形地貌的隱私，可曾想到過月亮姐姐？
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