什么是潮汐锁定？

很多人都知道，月球只以一面朝着地球，是被地球“潮汐锁定”了。那么，什么是“潮汐锁定”呢？还有其他天体有“潮汐锁定”这一现象吗？

“潮汐”本来的意思，是发生在沿海地区的一种海水周期性涨落（潮涨潮落）的自然现象。地球不是一个点，而是一个巨大的球，海水分布在地球表面，一部分海水离月球和太阳比较近，受到它们的引力就比较大；一部分海水离月球和太阳比较远，受到它们的引力就比较小，这个引力差就造成了潮汐。两个天体中，月球对潮汐起的作用比太阳大不少。

后来，随着天文学的发展，“潮汐”一词的含义也扩展了，可以指一切天体对其他天体（或物体）的引力差导致的后者的变形。比如，我们谈到黑洞时经常会说，如果一个人太靠近黑洞，就会被黑洞强大的潮汐力拉扯成一根长长的面条……

月球虽然是一个岩质天体，但是固体也会发生比较轻微的变形。地球强大的潮汐力直接作用在月球的岩石上，使月球在地月连线这个方向上略微隆起，变成一个拉长的形状。本来月球自转挺快的，随着其自转，隆起的位置会不断变化，之前低的地方隆起，之前隆起的地方回落下去，这就会在月球内部产生摩擦力，不断消耗能量，自转也会逐渐减慢。久而久之，自转降到一个临界点，也就是一直以一面朝向地球时，月球的潮汐形变到达了一个稳定状态，内部不再有形变导致的摩擦耗能，于是就能一直这样运行下去了。

这时候，我们就说月球被地球“潮汐锁定”了。

月球的潮汐力同样试图锁定地球，长期以来已经导致地球自转减慢了很多——这一点通过对古生物化石的研究可以得知，比如，今天的珊瑚 每年有365个生长标记，而5亿年前的珊瑚礁化石显示珊瑚每年生长近400个痕迹，这就意味着5亿年前一年有400天，也就是说一天的时间比现在短，地球自转更快。不过，地球质量比月球大多了，所以要花更长得多的时间才能被锁定——据估计，至少还要好几十亿年。

类似的“潮汐锁定”的例子还有很多。比如，木星的质量十分巨大，所以它的四颗伽利略卫星全都被潮汐锁定了——它们都保持同一面永久地指向它们的母行星。另外，冥王星和它的卫星冥卫一，因为质量相差不太大，所以它们竟然已经完成了互相的潮汐锁定，也就是互相都只以一面朝着对方。