要是你觉得地球的变化似乎很难有切身体会的话——过去10万年累积下来,地球的自转周期一共变慢了1.5秒,这确实对我们的生活没啥影响。那么我们不妨抬头看看月球,月球并不是天生这样痴心一片朝向我们的,它当初也有自转,只是它的质量比地球小,自转已经被来自地球的潮汐力“消灭”了。 月球表面的固体潮最后被牢牢地锁定在正对地球的方向,永远只能用同一面朝向地球,这就是“潮汐锁定”。
质量较小的月球已经被锁定了,质量较大的地球也正前进在被锁定的路上。月球在潮汐的帮助下,不断地“偷走”地球 自转的能量,一直要到地球的海潮也被锁定在正对月球的方向, 潮汐的这种“吃里爬外”的行为才会结束,科学家估计这需要 好几十亿年的时间。到那个时候,潮起潮落和月升月落将变成远古的历史名词,历法也必将面目全非:一天和一个月长度相等, 都是现在一天(24小时)长度的47倍,一年只有不到8天。
我们太阳系的近邻里就有这么一对儿榜样:冥王星和它的卫星冥卫一。这两个天体的质量差异更小、彼此距离更近,早早地就达到了彼此的潮汐锁定,面对面地绕着共同质心旋转,仿佛跳着默契的双人华尔兹一般。
天体质量差别太大的系统就不太“公平”了,小天体不但被单方面“锁定”,还要被大天体的潮汐力捏圆再捏扁,甚至可以把它捏出喷泉来,比如木星和土星的某些卫星的遭遇。
月球曾有多近,海洋知道答案
月球正在逐渐远离我们,那么它以前一定离地球很近,要是反推回去足够久远的时间—影响彼此的演化。这正是目前天文学家仍对地月系统间的潮汐加速兴趣不减的原因,因为这也许能帮助我们揭开月球的起源之谜。这种从现有的少量数据出发,向数值范围外的大胆推演是天文学家相当依赖的一种思考方式——谁让他们研究的对象时间跨度那么大,而他们能够观测到的证据相对而言又那么少呢? 你要是知道他们怎么测量宇宙,怎么熟练地像下跳棋一样从几十光年跳到几十亿光年的尺度,那才真的瞠目结舌呢。整个宇宙都被他们回溯成了一个奇点,比较起来,给地月系统回溯出一个肩并肩的过去那真不算什么。