拉扯中月球與我們漸行漸遠

吳余

受地球上潮汐的影響，如今月球以更快的速度遠離我們。或者換句話說，比起過去的5千萬年，月球現在離開我們的速度更快了。這個結論幫助天文學家解開了長期困惑他們的月球年齡之謎。

眾所周知，月球的引力引起了我們在海洋里看到的朝落夕漲的潮汐。潮汐作用造成兩方面的影響。一方面，使地球自轉變慢，每隔100年，一天要延長大約1.7毫秒。這看起來似乎并不多，但這個效果是在不斷累積的。例如，在6200萬年前，也就是恐龍滅絕那個時候，一天大約只有21個小時，一年則有400多天。再比如，按目前這個延長規律，時鐘每大約200年就得撥快1秒。如果不采取這個行動，聽之任之，那么幾百萬年之后，人類的鐘表就完全不能反映太陽在天空中的移動了。說不定當鐘表指示正午的時候，太陽卻已經落山，星星都出來了。此外，我們在推算古代發生日食、月食時間的時候，也必須把地球自轉變慢的因素考慮進去，否則會造成很大的誤差，還以為古人記錄出錯了。

另一方面，潮汐作用又使月球的軌道半徑逐年增加。這造成的一個可見后果是，幾百萬年之后的人類恐怕再也看不到日全食了。因為現在我們從地面上看，天空中的太陽跟月亮一般大小，所以發生日全食時，月亮能夠把太陽整個擋住。但假如月球離我們更遠，它在空中看起來更小，那么即使發生日食，也不能把太陽完全擋住，未來就只有日環食和日偏食。

不過，潮汐的作用也并非始終不變。變化主要是因為潮汐是海水產生的，而地表因為板塊運動，大陸和海洋的格局一直在變化，這會影響到潮汐的規模。譬如，最近美國一位科學家收集了5千萬年前地球上海洋深度和陸地等高線的數據，并輸入一個模型計算出，5千萬年前的潮汐規模只及現在的一半。

歷史上潮汐規模的變化又勢必影響到地球自轉變慢的速度和月球離開我們的速度。比如說，月球目前正以每年大約3.8厘米的速度遠離我們，但在5千萬年前，離開地球的速度應該比現在要慢些。

這可以解釋長期困惑天文學家的月球年齡之謎。按天文學家的計算，要是月球自誕生之日起一直以每年大約3.8厘米的速度遠離我們，那么它抵達今天這個位置不會超過15億年，可事實上月球上某些巖石的年齡已有45億年了。如果考慮到月球過去離開地球的速度比現在慢，就不會產生這個矛盾。