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看不到月球的背面

月亮是我们的好朋友也是地球的女儿，还是地球唯一的卫星，这一点我们已经知道了。从我们记事起到长大后，月亮始终是一面对着我们，另一面我们始终看不到，这是为什么呢？

我们可以回到远古时代，那时候当然没有探测器了。但是，那时的人们对月球的背面也是很好奇的哦。因为没有登天梯，也没有宇宙飞船，可以登上月球查看一番，所以月亮的另一面自古一直是个未知的世界。

现在呢，有了探测器，却因为月球背面几乎没有月海这种较暗的月面特征，当人造探测器运行至月球背面时，它却不能与地球直接通信，这也很无奈呀。这是什么原因造成的呢？原来罪魁祸首是潮汐锁定。潮汐锁定致使月球公转速度和自转速度相同，这样子月球只能以一个面朝向地球，想换另一个面孔出现在天空都不可能。我们看到的面理所当然地称为月球正面，另一面就是背面了。

那这种锁定是有内在联系还是巧合呢？

为了探明这种关系，我们不妨研究一下太阳系其他行星和卫星之间的状况。通过研究与比对我们可以知道木星与部分木卫之间、火星与火卫之间、冥王星和卡戎星（冥王星卫星的名字）之间都有相互锁定，这就证明太阳系的很多天体之间都有潮汐锁定现象，要不然怎么能说是卫星呢，卫星和行星之间就要亦步亦趋，紧紧跟随，不离不弃。

月球因为长期受地球的引力，质心已经不在它的几何中心，而是靠近地球的一边了。这样月球相对于地球的引力势能就最小，月球的质心永远朝向地球的一边，在月球绕地球公转的过程中，就好像地球用一根绳子将月球绑住了一样。太阳系的其他卫星也存在这样的情况。这样我们就可以肯定它们有着内在的因素，卫星的自转周期和公转周期相等不是什么巧合，而是长期受到地球引力的结果。

其实月球也不是那么温顺的，也有自己的小脾气，只是强不过地球而已。月球自身也有引力，在它的作用下地球上产生潮汐，这种潮汐运动中的一部分能量就分散到地球的海洋里。海洋掀起滔天巨浪就是月球引力的结果，海洋由于这种能量的失去，使得地球——月球系统的运动应力受到了影响。这样月球就会逐渐远离地球，月球和地球的距离还会因为潮汐把距离加大。好怕哪一天月球脱离地球的束缚逃跑了，那样我们晚上只能看到星星了。这样的情况是不会发生的，毕竟地球的引力是大于月亮的，月亮有什么法子呢，只能老老实实做地球的女儿了。

小朋友如果想进一步理解月亮这一现象，可以找几个朋友做一个实验：在宽阔的地方画一个圆，形同地球，标出正东西南北方向，一个小朋友站在圆心（代表地球），另一个站在圆上，让他面部朝前（即不扭动脖子，这个有难度），沿着圆逆时针挪动，唯一的要求是他在沿着圆挪动的时候，保持面部始终朝向圆心。这个简单的过程基本模拟了月亮绕地球转动的过程。在这样一个过程中，另一个小朋友始终是一个面（前面）面向中心，也就是地球。我们还可以做个实验，理解一下为什么在这样一个过程中，公转周期等于自转周期。

另一个小朋友从圆心也就是地球正北方出发，绕着站在圆心的小朋友转动，当他再一次出现在正北方的时候，实际上已经完成了一个公转周期（类似于月亮绕地球公转一周的时间）。

月球背面

我们还可以实验一下他的自转时间是多少，设定当另一个小朋友在圆心位置的正北位置，面部朝向正南时的姿态为初始姿态，然后我们就可以发现当另一个小朋友逆时针挪动到圆心小朋友正西方位置时，他的自转姿态就自然发生了逆时针90度的旋转。如果另一小朋友在过程中不“自转”的话，那么当他在此位置时，他面向的不是圆心位置的小朋友，而仍然是朝向正南方向。实验时另一小朋友在此位置却是朝向正东方向，所以他相对于初始位置，逆时针绕自己旋转了90度。

类似的，当他挪动到圆心小朋友正南方向时，他相对于初始姿态自转了180度。当他挪动到圆心小朋友正东方向时，他相对于初始姿态自转了270度。当他再次挪动到圆心小朋友的正北方向时，他相对于初始姿态自转了360度，也就是说他完成了一个自转周期。

这样，另一个小朋友完成一个公转过程就刚好完成了一个自转过程，所以从时间上来看，这个自转周期就等于公转周期。因为在整个过程中，另一个小朋友总是以身体面部朝向圆心小朋友，也就是说，月亮总是以一个面朝向地球。

经过这样简单的实验，我们就可以明确知道由于地球的潮汐锁定，永远都是一面朝向我们的月球，自转周期和公转周期都相同。还有就是月球的背面除了在月面边沿附近的区域，因为天平动（天平动又称为天秤动，是指天文学中，从卫星环绕的天体上观察所见到的，真实或视觉上非常缓慢的周期性振荡）而中间可见以外，绝大部分不能从地球看见。现在我们可以坐飞船到月亮的另一面揭开它的神秘面纱噢！