月球永远一面向着我们，它到底在自转吗？宇宙中还有这样的天体吗？

这是许多人疑惑的问题。我们每天看到的都是月亮的同一面，所有天体都在自转，为什么月亮这么“顽固”，就是不转呢？

其实这个问题有两个误区：一是月球并不是不自转，只是转得有些慢；二是太空中有许多天体和月球一样的转法，这种“顽固”并非月球独有。

月球的转法叫潮汐锁定

何谓潮汐锁定？就是天体之间由于引力作用，会相互影响其自转。在引力相互作用范围，两个天体除了引力影响，还有引潮力的影响。引力和引潮力总体上都是引力作用，但有些区别。引力是指两个天体整体之间的作用力，引潮力是引力在天体不同位置的作用力不同，形成的某种效应。

万有引力定律可以用如下公式表述：F=GMm/R^2。这个公式的意思就是引力大小F值，是与引力常量G与作用双方大小天体质量M和m的乘积成正比的，与M和m之间距离R的平方成反比的。

但这个总的引力值，只是解释两个天体之间整体相互作用关系，是计算总体引力值大小的公式。而引力作用到某个天体，在这个天体不同部位力的大小分布是不均匀的。根据引力大小与距离平方成反比的规律，天体表面相互最靠近的地方引力最大，而随着距离的延长，引力作用就会急速衰减，这就给天体不同部位形成不均匀拉拽力，并且随着天体自转，形成挤压和揉搓力。

这种效应会扭曲天体表面，最明显可见的就是流体，我们地球形成的海洋潮汐，就主要是地球与太阳、月亮之间引潮力关系导致的。引潮力不只是对流体，其实对刚体如岩石也会造成变形扭曲，只不过由于变形小一些，肉眼很难看出而已。

这种潮汐力长期作用的结果，就会让天体自转越来越慢，最终在相互引力作用关系中较小的天体，就会先被潮汐锁定，也就是有一面一直朝着大天体，看起来不转了。月球与地球刚形成主卫关系（地球是主星球，月球是地球卫星）时，月球自转是较快的，可能经过了若干亿年的潮汐拉拽之后，渐渐就成了现在的样子。

实际上，月球也还在自转

所谓潮汐锁定，就是公转与自转同步了，但并非没有自转。月球老是一面向着地球，只是地球上的人们看起来它没有自转而已，但如果在远离地月的太空，看到完整的地月系统，就会发现月球也还在自转，只是与公转同步，转得很慢而已。

月球公转周期为27.32天，就是围绕着地球转一圈需要27.32天。看起来月球老是一面向着地球，但实际上它在围绕着地球公转了一圈的同时，自己也转了一圈，这就是自转与公转同步。如果它在公转的时候不自转，那我们在地球上就会看到不同的月亮，就像上图右边描述的那样。

太阳系有许多卫星已经被潮汐锁定

太阳系有8大行星，其中有4颗类地行星，就是像我们地球这样，外面有一层岩石圈包裹着，密度和硬度较大，它们是水星、金星、火星和地球。目前水星和金星都没有发现有卫星，地球有月亮这一颗卫星，火星有火卫一和火卫二两颗卫星。

除了4颗类地行星，还有4颗叫气态行星或类木行星。这几颗行星的特点就是大，质量体积都大，最小的天王星质量都是地球的14.5倍，最大的木星质量是地球的318倍。这些巨行星卫星很多，其中木星有79颗，土星有82颗，天王星有27颗，海王星有14颗。

这些卫星有许多和月球一样，也被主星潮汐锁定了。已知大行星卫星中被潮汐锁定的卫星已经有32颗，其中火星2颗、木星8颗、土星15颗、天王星5颗、海王星2颗。这些被锁定的卫星，都总是一面朝着自己的主星，一副很忠诚的样子。但要做到这一点，就必须在公转一圈的同时，也自转了一圈，否则就无法一直表示衷心了。

理论上，所有天体最终都将被潮汐锁定

有人认为，现在水星和金星自转周期很长，其中水星为58.5个地球日，金星为243个地球日，都与其公转周期接近，金星甚至大于公转周期，这里面就有太阳引力锁定的成分。不过这种说法有争议，人们认为行星形成现在的自转公转速度，和不同的自转轴倾斜角度，有很复杂的因素，与太阳系形成早期和后来的一些天体事件有关。

但所有的行星自转都在变慢，这就说明太阳的引力潮汐正在对行星施加影响，让行星有被潮汐锁定的趋势，与此同时，杀人一千自损八百，太阳也被行星引力所拖累，也有被锁定的趋势。

有研究表明，我们地球在6亿年前，自转一周只需要22个小时，现在则为24小时。根据这个变化，我们可以计算出自转周期每年会变慢0.012毫秒。如果按照这种趋势线性慢下去，10亿年后，地球自转一圈将放慢12000秒，这样一个昼夜就需要27.33小时了；而到了50亿年后，自转一周会延长60000秒，每个昼夜就有36.67小时了。

而我们太阳系的寿命也只有约50亿年了，也就是说到了天荒地老毁灭时，地球也还没有被太阳潮汐锁定。因此虽然所有行星、恒星都有被引力潮汐锁定的趋势，但在它们有生之年，并不一定就真的会锁定。

就是这样，欢迎讨论，感谢阅读。

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