天文发现月球自转方向确定

概述   月球的自转方向确定很重要，它关系到对月球运动的正确认识。月球只能有两个自转的方向，一是绕南北线，二是绕地月之间的引力线。月球若是以南北线为轴自转，14天内月球的背面就会面对地球，这与月球背面看不见的说法相矛盾。因而月球只能以地月之间的引力线顺时针为轴自转，月球背面才永远看不见，而与月球运行规律相符。直接用肉眼，就能看到月球自转时在花纹上产生的变化。月球的外圈为赤道面，月球南极正对地心，北极在月背的顶点上。知道了月球自转的方向，很多天体运动的未解之迷，将因月球自转方向的确定迎刃而解。

关键词    自转，公转，同步自转，潮汐锁定，引力轴，

      引言     月球是地球的卫星，几千年来，人类对离地球最近天体的观察了解最清楚。现在人类的月球车已经在月球上留下了印迹，但是目前对月球还有很多不了解，如；为什么有看不见的月球背面？为什么潮汐会锁定月球的同步自转？只有搞清楚月球的自转方向，才能准确测量月球的自转速度、南北极，人类对月球的了解才会更全面。很多天体运动未解之迷，将因月球自转方向的确定迎刃而解。

      现在认为，月球是绕南北线自转，那么在14天内月球的背面就会对准地面，月球背面永远看不见的说法，就会与客观现实相矛盾。因而月球只能是绕地月之间的引力轴自转，月球背面才能看不见，符合月球运行的客观现实。而要解释月球自转方向，就需知道万有引力本质，星球的自转、公转原理。

简介万有引力本质；天体运动的根本动力，是万有引力。因万物都会热胀冷缩，比如在地上铁块会因寒冷而收缩变小，宇宙空间寒冷环境会使陨石聚集成星球。这些能使万物收缩集聚所产生的力，叫收缩聚集力，此力就叫万有引力。见《万有引力本质》https://blog.sina.com.cn/s/blog_bcc5be0e01030c7l.html。

简介地球自转、火山 、南北极形成原理

地球自转，不是上帝推动，也不是所谓时空弯曲，更不是暗物质的运动，形成星球自转公转。宇宙的低温环境会使物质产生聚集力，形成大质量球体，此球体会对内部产生高压力，此压力能使内部物质产生高热，把岩层熔化成为岩浆。高温液态岩浆在球体内会进行热平衡的流动、旋转，而带动地球自转。用吊离灶具的高压锅对其解释：因水烧开后会进行热平衡的传导、幅射、对流而运动旋转，从而带动锅体自转。没安全阀锅会爆炸，没火山地球也会爆炸，火山是地球安全阀。岩浆对地壳内壁挤压、摩擦会生电，因电生磁，根据右手定则上北下南而形成地球南北极。此原理也说明在自然环境下，地球质量产生压力，压力产生热能，热能产生旋转动能，而显示出质量产生能量过程。

   简介星球公转与轨道原理

   从星的公转，是主星自转带动。主星不自转，从星就不会公转。恒星自转带动行星公转，行星自转带动卫星公转。主星只要自转，就会有自转线速度。在自转线速度形成的旋转引力带动下，从星就在一定轨道高度，以相应速度，在波浪螺旋形轨道上绕主星赤道面公转。从星公转产生的离心力，与主星自转线速度形成的旋转引力相平衡。从星公转的轨道低，速度快，轨道高，速度慢，从而遵循开普勒第三定律， 定律中常数k，是主星自转线速度形成的85％旋转引力，加15％万有引力的合力所形成。

波浪螺旋形轨道图

      同步自转与潮汐锁定

      月球绕地球公转一周的同时，也自转（滚动）一周是同步自转。就是说，月球每天绕地月之间引力轴自转13度，同时绕地球赤道面公转也是13度，使月球自转与公转的旋转角度相同，叫月球的同步自转。人造卫星绕行星公转就是同步自转。

    月球绕地公转，会对地球的潮汐产生影响，但潮汐不能锁定月球进行同步自转。太阳系中的其它行星并无水，因此不能产生潮汐锁定。就是说，月球的同步自转与潮汐锁定无关。

   比如天宫二号的飞行高度355公里， 90分钟逆时针绕地球公转一圈，同时绕地球与卫星的引力轴，顺时针也滚动一圈。由于人造卫星是绕以相互间引力轴自转，它的每分钟自转与公转都是4度，90分钟自转和公转360度，这就是卫星的同步自转，所以天宫卫星的背面人们在地上也看不见。

   自转与同步自转的区别

   自转；物质在引力作用下产生集聚，形成了大质量的球体。此球体就会对内部产生高压力，而高压力会使内部物质产生高热量，把岩石熔化为岩浆。高温液态岩浆在球体内会进行热平衡的传导、幅射、对流而运动、旋转，带动星球的主动旋转，是星球的自转。

   同步自转：在主星的引力作用下，从星被动的绕其相互之间引力轴公转和自转，且从星公转与自转的转角相同，叫卫星的同步自转。就是说，自转，是星球在内部岩浆热平衡作用下，带动球体主动的旋转。同步自转，是从星被主星引力所带动的被动旋转。

    同步自转形成原因；是为了主、从星，双方力量平衡而自然形成。

    月球同步自转与天王星自转、公转的相同与区别。

   相同：两星都是躺着绕主星赤道面公转，同时绕相互之间引力轴自转。

   区别：1，辈份不同，天王星是太阳的儿子，月球是太阳的孙子。2，绕主星公转一周，从星自转的圈数不同。天王星约17小时自转一圈，绕与恒星相互之间的引力轴公转360度约需84年，因此天王星公转360度，会自转（滚动）上万圈。而月球的同步自转，是绕行星公转一圈，同时绕相互之间的引力轴自转只有一圈。3，天王星能看见背面，月球看不到背面。这是因天王星自转较快，它的快速自转，类似于陀螺仪。其原理；一个旋转物体的旋转轴，所指方向不会改变。使天王星公转时的东西顶端两头都会轮流指向主星，使它没有看不见的背面。月球因自转较慢，它的自转速度不能形成陀螺仪效应，所以月球背面永远看不见。要想在地面看月背，月球只有以后自转加快后，才能如天王星那样，能看到月球的背面。4，天王星有卫星，月球无卫星。这是因天王星自转快，自转线速度产生的旋转引力，能带动卫星绕其赤道面公转。月球因自转慢，自转线速度慢，因此就不能带动卫星公转。就像金星因自转慢，没卫星绕其公转一样。因而只要在月球引力范围内，小天体会在月球引力作用下，直接下落月面，所以月球没卫星。

      为了更好理解卫星的同步自转，一个简单实验，用绳捆一任何物体，逆时针绕轴公转一圈，此物就会绕绳顺时针自转一圈。若顺时针公转，此物就会绕绳逆时针自转。而且与卫星一样，会被锁定进行同步自转。

     测算月球同步自转   下面的二张月像图，是以时间约6天左右，以先后顺序所拍摄的月球照片。从照片月像花纹的变化，可以清楚看出月球的自转方向。见图一，环型山开口指向3点钟，图二，经过6天后，照片上环形山开口指向六点。月球从3点顺时针旋转到6点，若用了7天时间滚动90度，月球每天自转约13度，28天会自转360度。而月球绕地公转，28天公转360度，每天也是13度。自转与公转被锁定相同的转角，使月球28天自转一周，是月球的同步自转。如果月球每天自转超过13度，自转与公转就不同步，就不是同步自转而是月球在自转。

     若每天月球自转超过了13度，是因宇宙中有很多小天体下落月球，使之质量增加，因质量会对内部产生压力，而压力产生热量，从而熔化岩层变岩浆，高温液态岩浆因热平衡的传导、幅射、对流而运动旋转，带动月球自转。那么月球就会像天王星那样，自转与公转不同步的躺着，如车轮向前滚动的那样自转。

若月球内部真有岩浆在旋转，那么，岩浆之间、就会产生挤压、摩擦，而生电，因电生磁，就有可能在月球正面和背面顶点上测量出微弱的磁极。如果月球每天自转只有13度，说明内部岩浆不够，岩浆运动不足以产生电能，就不会形成月球的磁极。

   我用肉眼粗略观看了一下月球的环型山开口，从图一的3点经过6天左右而指向图二的6点钟，月球顺时针旋转了90度，见图二，这样算来每天转14度多，大约25天左右月球可自转一周。月球具体自转的精确数据，需要专家进一步测算确认。

     注意；观察月球的自转时，是看月球的花纹变化，不是看圆缺变化。月球花纹的变化才是自转时产生的月象变化，而圆缺变化是太阳光照在月球上的反光，经过28天所形成的周期变化。因月球自转快于公转，所以月球没被潮汐锁定，不是同步自转，而是以顺时针方向在自转。

 图一  

                 图二

2019/4/24于重庆
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参考文献 

[1]    月球自转_百度百科

https://baike.baidu.com/item/月球自转/9997247?fr=aladdin

[2]     万有引力本质：http://blog.sina.com.cn/s/blog_bcc5be0e01030c7l.html

[3]。科学智慧火花    地球自转、南北极、火山、生成的原因

http://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=36898

2019/4/24于重庆

 思考题；

 为什么月球与天宫二号卫星都是地球的卫星，人们看见月球是东升西落，而卫星是西升东落，它们走的方向完全相反？ 

提示；1， 两辆汽车平行由西向东，当乙车与甲速度一样，我们会看见乙车不动，这时的乙车就像同步地球卫星。当乙车比甲车快，我们会看见乙车由西向东行驶。当乙比甲慢时，乙车就向西退着行驶。2，卫星公转快于地球自转，月球公转慢于地球自转。