周禮勇解釋說,，這是因為地球正對月亮的那面,，受到的月球引力更強；背對月亮的那面,，受到的月球引力較弱。引力的方向都朝著月球。而地球在繞月球轉時,，無論哪個點的離心力都一樣。離心力的方向與月球施加于地球的引力方向相反,。

如此一來,，地球背對月球的那面，受到的月球引力稍小于離心力,，面對月球的那面月球引力稍大于離心力,，最終兩面都感受到一個離開地心方向的力。所以地球兩側的海水就漲起來了,。

“月球在繞地球轉時,，同樣會受到地球帶來的潮汐力?！敝芏Y勇說,，地球潮汐力的作用，是讓月球正對和背對地球的面都鼓起來,，讓月球變扁了,。

盡管月球上沒有海水，月殼,、月幔和月核卻依然可以感受到潮汐力,，并在月球內(nèi)部形成不斷涌動的固體潮。這種固體潮導致月球幔層之間不斷摩擦,，轉變?yōu)樵職?nèi)部的熱能,。這在幾十億年時間內(nèi)，可以耗散月球部分動能,。

力矩才是直接剎車機制

不過,，潮汐力帶來的摩擦耗散可能是有限的。

中科院國家天文臺研究員平勁松和同事們研究發(fā)現(xiàn),，月核與月幔之間的流體屬于超低粘性層,，這意味著潮汐力所引發(fā)的月核與月幔之間的摩擦力很小,，不至于耗散月球太多動能。

“關鍵在于潮汐作用引起的摩擦作用發(fā)生在月球內(nèi)部,，這種過程只能耗散掉地球,、月球這個系統(tǒng)的總機械能，而不能直接給月球自轉踩剎車,?！敝芏Y勇說。

兩位天文學者都認為,，最直接的剎車機制是地球與月球之間的力矩作用,。力矩是指作用力使物體繞著轉動軸或支點轉動的趨向。

周禮勇解釋說,，月球在逐漸變扁的過程中,，依然要在繞著地球公轉的同時自轉。想象在月球內(nèi)部,，有一條與地心和月心連線方向一致的長軸,。長軸在瞬間是指著地心的，但由于月球要自轉,，下一瞬間這條長軸就會偏過去,，不再指著地心。

這時,，來自地球的潮汐力對月球這個長軸的兩端都會產(chǎn)生力矩,。這個力矩與長軸偏移過去的方向相反，也就是跟月球自轉方向正好相反,。這會直接改變月球自轉的角動量,，導致月球自轉速度逐漸減慢。

天長月久,，月球自轉周期和公轉周期變得相差無幾,，最終有了我們在地球上看不到的“背面”。

本報記者劉園園