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月球距离地球只有38万公里,它会掉下来砸到地球吗?

2024-01-08科学

月球离地球38万公里,会掉下来砸地球吗?

月球,离地球最近的星球,两者距离约为38.4万公里。径直飞往月球,用第三宇宙速度,这段距离只需要6小时。

月球的直径达到3500公里,质量为7350亿亿吨,与地球的质量之比为1/81。月球表面的重力与地球相比,相差无几,约为地球重力的1/6。

月球从天而降,其落地速度可达到每秒11公里。毫无疑问,这种结果绝不仅仅是简单的爆炸,而是会造成更为严重的影响。

这种情况会发生吗?若果真如此,将会带来怎样的后果?令人欣慰的是,在太阳系内,这种宇宙灾难并不常见。月球围绕地球旋转,而地球又在自己的轨道上绕太阳运行,这种循环往复的过程已经持续了数十亿年。

如果它们的轨道不稳定,早就应该发生变化了。因此,月球落入地球的情况几乎不可能发生。但是,这种推理方法并不科学,因为过去没有发生,并不意味着永远不会发生。

要解决这个问题,需要借助天体力学这一专门研究空间物体运动的天文学分支学科。天体力学的基本原理是万有引力,它是计算一切自然天体和人造星体运行轨道的基础。

定律从未被证伪,它对我们的生活、银河系以及宇宙的运转产生深远影响。月球围绕地球旋转,而地球也对月球产生引力。

引力和惯性的相互作用使月球的轨迹呈现出椭圆形的封闭曲线。这种现象并不仅限于月球,德国天文学家约翰·开普勒指出,所有行星和它们的卫星,甚至包括天体,它们的轨道都呈椭圆形。

然而,确定一个椭圆形轨道的确切形状是非常困难的,因为其他天体也会影响它的形状。尽管如此,我们仍然可以计算出一个近似值,这些计算已经得到了日食、月食预测的验证。

德奥德洛·德·奥波塞尔在19世纪就成功计算出了8000次日食和5200次月食,这些预测的准确率几乎达到了百分之一秒。

至今,我们仍然可以精确地预测日食和月食,这也证明了定律的准确性和实用性。

这个事例清晰地展示了月球轨道的稳定性,我们无需为月球突然改变运动规律而担忧。虽然如此,我们也不能肯定月球轨道从古至今一直如此,而且未来也会如此。

如同大自然中的任何事物一样,太阳系中的所有天体轨道都在演变,其中主要受太阳干扰的影响。难道太阳的干扰不会让月亮危险地接近地球并坠落吗?

尽管天体运动轨道的改变非常微小,但这种积累效应在一定的时间内会变得相当可观,即使这个过程可能需要数十亿年的时间。

那么,这种演变会在何时带来重大的影响呢?

让我们想象一下,当地球和月球的距离接近时会发生什么:两个巨大的球体,地球的直径为1.3万公里,而月球的直径仅为3500公里。

地球的引力强大到足以吸引月球离它最近的部分,而月球远离地球的另一面所受的引力则要弱得多。如果构成月球的物质不够坚固,地球的引力可能会将月球炸成碎片,形成一个环绕地球运行的环形物。

这样一场真正的空间灾难将会发生,但受害的只会是月亮,而不是地球。卫星接近行星危险区的距离,已经被法国数学家埃杜尔多洛切在19世纪中叶计算出来。

以月球为例,危险区的边缘离地心最近距离为18300公里,约为地球半径的三倍。月亮不能接近地球超过这个距离。

任何敢于挑战空间运行规则的卫星,都将面临粉身碎骨的严惩,这就是土星光环的教训。