题目

月球是地球的卫星,是如何围绕地球转的?

提问时间：2020-09-05

答案

俘获月球的四种力
月球进入地球引力圈后,受到很多力的作用才留在卫星轨道上绕行.俘获月球主要有四种力,即地球引力、太阳引力、潮汐力和原始大气的阻力.
一般来说,飞进地球引力圈的小天体,包括月球在内受到最大的力就是地球引力.然而,仅有地球引力,俘获后的小天体轨道未呈椭圆形.地球引力加上太阳引力之后,使小天体轨道有了改变.在地球和太阳引力作用下,进入地球引力圈内的小天体的轨道也不完全是椭圆形的,而且飞行若干周之后必然脱离引力圈跑掉,不可能留在卫星轨道上.
但是,月球并未脱离地球引力圈跑掉,这是由于原始大气的阻力在起作用.地球引力圈内的原始大气阻力对飞来的月球起了急剧的制动作用,使月球失去一部分能量,轨道半径变小,便跑不掉了.
如此说来,月球因受大气阻力作用轨道半径越来越小,岂不是早晚也得掉到地球上来,与地球相撞吗?不必担心,当月球飞进地球引力圈时,原始大气已开始逐渐飘散,月球所受的大气阻力越来越小,原始大气消失后,月球所受阻力也随之消失,因而轨道半径没有变小,也没有与地球相撞.
大气阻力消失后,还有潮汐力在起作用.在潮汐力作用下,月球公转速度加快,离心作用强化,轨道反而向外推移.通过观测得知,目前月球轨道半径事实上每年大约增加3厘米.
在上述四种力的作用下,使月球在被俘后既未掉到地球上来,也没跑到引力圈外去,始终在卫星轨道上运行,与地球长期相伴.