恐龙时代的月球看起来有多大?

因为地球-月球系统中存在潮汐感化 , 由此导致的潮汐能耗散使得月球的轨道持续衰减 , 这意味着月球与地球的距离会越来越远 。 现现在 , 地月之间的平均距离大约为38.44万公里 , 那么 , 在恐龙时代 , 地月距离会是几多?月球看起来要比此刻大几多呢?

因为地球各个区域距离月心并不不异 , 所以月球的引力会让地球发生潮汐感化 , 地球会沿着地月偏向呈现潮汐隆起 。 因为地球自己还在自转 , 地球的潮汐隆起会受到与自转偏向相反的力矩 , 从而减慢地球的自转速度 。

恐龙时代的月球看起来有多大?

文章插图

地月系统的角动量始终是守恒的 , 地球自转角动量不会凭空消逝失落 , 而是会转移到月球上 , 使得月球的公转角动量逐渐变高 , 从而导致月球慢慢地远离地球 。 那么 , 月球远离地球的速度会有多快呢?
按照加州大学洛杉矶分校的地球物理学家William M. Kaula传授给出的月球轨道衰减速度公式[1]:
恐龙时代的月球看起来有多大?

文章插图

此中k为勒夫数 , r为地球的平均半径 , G为万有引力常数 , m为月球的质量 , ε为球坐标系中应变张量的分量 , M为地球的质量 , a为月球轨道的半长轴 。
经由过程上式计较 , 可以获得地月距离随时候的转变 , 如下图所示:
恐龙时代的月球看起来有多大?

文章插图

可以看到 , 在曩昔的10亿年里 , 月球轨道衰减速度没有太大转变 , 地月距离随时候的转变根基上是线性的 。 为了便利计较 , 这里假设曩昔10亿年里 , 月球轨道衰减速度与此刻一致 , 大约为3.82厘米/年 。
恐龙最早呈现在大约2.4亿年前的三叠纪 , 那时的地月平均距离比此刻近了大约9200公里 , 大约为37.52万公里 。 可以看到 , 这个距离转变并不是很大 , 因为此刻月球离地球比来时仅为36.26万公里 。 2.4亿年前的月球平均视直径为0.531度 , 而此刻月球的平均视直径约为0.518度 , 所以2.4亿年前的月球视面积只比此刻大了5% , 这种细小的转变人眼几乎无法察觉 。 而在6500万年前 , 非禽类恐龙灭尽之时 , 那时的地月平均距离只比此刻近了大约2500公里 , 大约为38.19万公里 , 那时的月球视面积只比此刻大了1.2% , 这种差别人眼更是无法察觉 。
【恐龙时代的月球看起来有多大?】另据计较 , 月球在最初方才形当作之时 , 它与地球的距离仅为两万多公里 。
恐龙时代的月球看起来有多大?

文章插图

在月球逐渐离去带走地球自转角动量的同时 , 地球的自转周期在逐渐变长 。 今朝的地球绕自转轴扭转一周的时候快要24小时 , 在恐龙时代大约为21小时 , 而在地球形当作之初仅为4小时 。
到了遥远的将来 , 本地球也被潮汐锁定之后 , 地球和月球完全被互相潮汐锁定 , 月球的自转和公转周期、地球的自转周期变得完全不异 。 那时 , 地球和月球之间的角动量不再发生转移 , 月球不再远离地球 , 地球的自转周期也会固定在45天 。 只是在那时 , 地球上可能早就没有人目睹这样的气象 。

推荐阅读