我們的月亮正在漸行漸遠。這是我們可以期待發(fā)生的事情。

月亮正在獲得11/2 英寸（3.8 厘米）遠每年從地球上。

科學家通過以下方式測量到月球的距離激光從鏡子上反射由太空探測器和宇航員放置在那里。

通過測量光到達月球和返回所需的時間，科學家可以非常精確地測量到月球的距離以及距離的變化。

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當月球繞地球運行時，到月球的距離實際上會在一個月內(nèi)發(fā)生變化。月亮通常是距地球 239,000 英里（385,000 公里），但它的軌道是不是一個完美的圓當它繞地球運行時，變化了約 12,400 英里（20,000 公里）。這種變化就是為什么有些滿月比其他滿月大一點的原因;這些是稱為超級月亮.

作為一名天體物理學研究員，我對行星、恒星和星系等物體的運動和相互作用感興趣。地球和月球的運動會產(chǎn)生許多有趣的后果，研究它們?nèi)绾坞S時間移動可以幫助研究人員更好地了解自地球和月球形成以來的 41/20 億年里各自發(fā)生了怎樣的變化。

潮汐力

那么，為什么月球越來越遠呢？這都是因為潮汐。

潮汐來自一個重力差異跨越一個對象。與地球背對面的一側(cè)相比，月球在面向月球的一側(cè)施加的引力強約 4%，因為重力隨著距離的增加而變?nèi)酢?/p>

這種潮汐力導致海洋在兩個凸起中晃動，指向月球并遠離月球。他們這樣做是因為月球?qū)Φ厍虻囊Σ粌H僅是在任何地方都具有相同強度的平均力。

月球的引力在地球較近的一側(cè)最強，形成一個指向月球的水凸起。它在地球的另一邊較弱，這留下了另一個落后于地球其他地區(qū)的水隆起。

當?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時，這些凸起會四處移動，并由于月球的引力而不斷指向月球。在紐約市或洛杉磯，水位可能會隨著約5英尺由于這些潮汐隆起。

這些液體凸起與月球并不完全對齊——它們“引導”了月球一點，因為地球正在旋轉(zhuǎn)并將它們向前拖。這些凸起還對月球施加引力?？拷虑虻耐蛊鸩粌H將月球拉向地球中心，而且在其軌道上也稍微領(lǐng)先一點——就像跑車在轉(zhuǎn)彎時獲得的推動力一樣。

這種來自更近潮汐隆起的向前拉力導致月球加速，從而導致其軌道的大小增加。想象一下一個棒球運動員打出本壘打。如果球員在本壘擊球速度更快，球就會飛到更高的天空。

所以底線是，地球上較近的潮汐隆起的引力正在將月球向前拉，這增加了月球軌道的大小。這意味著月球離地球稍遠。這種影響是非常漸進的，只有在多年內(nèi)平均才能檢測到。

月球距離的增加會影響地球嗎？

月亮獲得動力隨著它的軌道變大。想想旋轉(zhuǎn)一個附在繩子上的重物。繩子越長，重量的動量就越大，越難停止。

因為地球正在做增加月球動量的工作，所以地球的旋轉(zhuǎn)速度減慢反過來，當它的動量流向月球時。換句話說，隨著月球軌道動量的增加，地球的自轉(zhuǎn)動量也會在交換中減小。這種交流使一天變得稍微長一些。

但別擔心，這些影響是如此之小：每年 1.5 英寸與 239,000 英里（384,000 公里）的距離相比，每年僅為 0.00000001%。我們將繼續(xù)擁有日食、潮汐和持續(xù)數(shù)百萬年24小時的日子。

月球過去離我們更近嗎？

過去地球的日子更短。

這月亮可能形成大約 45 億年前，當一個年輕的地球被一顆火星大小的原行星，導致大量材料被撞到太空中。

最終，這種物質(zhì)形成了月球，它最初離地球更近。那時，你會在天空中看到更大的月亮。

通過檢查蛤殼化石中顯示其日常生長模式的材料，古生物學家發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，7000萬年前– 接近時間結(jié)束時恐龍– 這一天只有 23.5 小時，正如天文數(shù)據(jù)預(yù)測的那樣。

未來會發(fā)生什么？

那么，月球最終會在遠離地球的引力時逃脫嗎？

如果我們快進到未來數(shù)百億年，最終地球的自轉(zhuǎn)速度可能會減慢，直到潮汐鎖定與月亮。這意味著地球自轉(zhuǎn)所需的時間與月球繞軌道運行所需的時間一樣長。此時，月球?qū)⒉辉僮兊迷絹碓竭h，您將只能從地球的一側(cè)看到月球。

但有兩件事會阻止這種情況發(fā)生。首先，在十億年左右的時間里，太陽會變得更亮并煮沸海洋。然后，就不會有大的潮汐隆起導致月球變得更遠。幾十億年后，太陽將膨脹成一顆紅巨星，可能會摧毀地球和月球。

但這些事件是遙遠的未來，你不需要擔心它們。您只需在海灘上欣賞潮汐、日食和我們美麗的月亮。

斯蒂芬·迪克比， 物理與天文學博士后研究員，密歇根州立大學

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