月地系统中的引力潮汐作用还有另一个效果：月亮和地球将会相距越来越远，或者说，月亮正在逐渐远离地球。这个现象与地球的自转周期及月球的公转周期有关系。

地球自转周期大约为一天，月亮公转的速度就小多了，大约一个月才绕一圈。因为潮汐力，地球的海面沿着地月连线方向鼓起来。如前所述，地球自转超前月球公转，地球将这个“潮汐隆起”带到与地月连线偏离一个角度的位置，见图6-3（b）中的地球周围情况。这时候有两种力在互相抗衡：海水与地表的摩擦力企图使“隆起”紧跟上地球自转的步伐，而月球对地球的引力却仍然沿着原来“隆起”的方向。

因为两者速度的不同，使得月球引力对地球自转有一种“拖曳”的作用，摩擦力发热产生耗散，结果使地球自转的能量和角动量减少。从角动量守恒的角度看，地月系统的总角动量是守恒的，地球自转角动量的减少将使月球的轨道角动量增加。

图6-3　潮汐力影响月球地球的运动

（a）潮汐力影响月球自转；（b）潮汐摩擦力改变角动量

轨道角动量L＝mvR，是月球质量m、轨道线速度v和轨道半径R的乘积。卫星绕行星运动的速度v与轨道半径R的平方根成反比，因此，轨道角动量便与R的平方根成正比。所以，月亮轨道角动量的增加意味着更大的R，也就是说，月亮轨道半径将越来越大。总之，潮汐力和潮汐摩擦的共同作用，使得地球自转越来越慢，同时将月亮越来越往外推。

当然，这种效应是非常微小的，以至于我们平时完全感觉不到。多微小呢？大约是每100年地球自转的周期（1天）将会变慢1.6ms。你当然不会在乎如此小的变化，不过，月球轨道的增加听起来给你的印象可能要深刻一点：每年增加3.8cm左右。并且，这个距离变化可以使用“阿波罗”宇航员安置在月球上的反射镜较为准确地测量出来。每年增加约4cm，100年就要增加4m左右。在大约5000年的中国历史中，这个距离已经增加近200m了。

看来，前面说过的李白名句：“古人今人若流水，共看明月皆如此。”好像不那么正确啊。古人看到的月亮比当今的月亮更大，古人观察到的日全食，要比现在的遮挡得更完整。而多年后的“未来人类”，恐怕就只能看见日环食了。

在6亿年之后，地球和月球的距离会增加23500km，从那时开始，即使月球在近地点，地球在远日点，也将会因为月球离地球太远而不再发生日全食。当然，月球实际轨道平均半径是3.84×105km，6亿年的改变为6%左右，仍然是个小数目。

文源:《揭秘太空:人类的航天梦》

版权归原作者所有

编辑：郑高京

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《揭秘太空:人类的航天梦》

作者：张天蓉

清华大学出版社出版