地球からだと月はいつも同じ面しか見えないのですか？

これは，月が地球の周りを公転する周期と月の時点の周期が一致しているからだと思うのですが，両者に少しでも差があれば，超長期で見れば，いずれ現在の裏側を地球に向ける日も来ると思うのですが，どうなのでしょうか．それとも両者は厳密に一致しているのでしょうか．

No.9 ベストアンサー 回答者： cozycube1 回答日時： 2012/11/29 07:27

　月がいつも同じ面を地球に向けているのは、偶然ではないです。

　月の自転・公転運動だけでなく、摩擦のある運動では、常に力学的エネルギーを失っていきますので（それは熱に変わる）、力学的エネルギーが最小になる状態に落ち着いて行きます。

　以下、月の自転は地球から見てのことだとします。たとえば、今の月は自転していないという表現をします。

　月ができた当初、月は地球から見ると自転が観測できる状態、つまり同じ面を地球に向けてはいませんでした。

　しかし、月は地球の重力を受けて、地球の周りを公転しています。地球に近いほど重力が強いので、地球に近い側が遠い側より地球に引かれて歪みます。月が自転しているため、その歪む位置を次々と変えていたわけです。

　これは、月内部の摩擦となり、自転が持つ力学的エネルギーは熱となって失われて行き、月の自転は遅くなっていきました。

　その月の自転が力学的エネルギーを失いようがなくなるのは、自転が静止する、つまり月がいつも同じ面を地球に向けている状態のときです。

　さらに逆転の自転をするとしたら、月に力学的エネルギーを与えなければなりません。そういう力を月に及ぼすものは何もないため、自転が静止して、そのままになるわけです。

　これが、月が同じ面を地球に向けているのが偶然ではなく、必然である理由です。

P.S.

　地球も影響を受けていて、特に海水は月の重力による満潮と干潮を繰り返しています。これも、力学的エネルギーが失われるわけです。

　地球の自転は、月ができた頃はもっと速かったのですが、海の満潮・干潮により、自転の力学的エネルギーが熱に変わってしまい、だんだん遅くなってきました。遠い将来は、地球の1日はもっと長くなります。

　しかし、それも地球の自転と月の公転が一致する、つまり月がいつも空の同じ位置に見えるようになると、それ以上は地球の自転は遅くなりません。

　これも力学的エネルギーが最小になって安定ということです。

No.12 回答者： foomufoomu 回答日時： 2012/11/29 14:03

月の重心は、起き上がりこぼしのように中心からずれていて、そのため同じ面を地球に向けている。

というのは、いろいろな観測調査で間違いない話のようです。
ずれた理由について、テレビで見た話では、
月は、地球に大隕石がぶつかって、反射して地球から飛び出してできたため、半分は隕石、半分は地球の土が主成分になった、と説明していたように思います。

潮流とかは関係ないでしょう。その説明では、球形の月のどの面が地球に向いても、同じ結果になりますから。

No.11 回答者： tknakamuri 回答日時： 2012/11/29 13:26

反論が出てきたので補足。

A)月の自転と公転が同期すること。
B)月の特定の面が地球の向きにロックされること。

の物理的な仕掛けは別(双方とも朝夕絡みですが・・・)。

最終的にある面を選んでいるのはB)で、
A)だけでは mozhand のおっしゃるように見える面は安定しません。

No.10 回答者： mazeran 回答日時： 2012/11/29 10:52

私の聞いた（習った）話し。

地球から月を見ると、所謂「海」と呼ばれる黒い部分があるでしょ。
あれは月の密度の高い物質が地球の引力により集まってしまったとのこと。（月の裏側にはないとのこと。）
月形成時の柔軟な時期にそうなったのではとの考え方もあり。
よって月の重心は月の中心より地球側となり、常に引っ張られる形となっているので、ズレても元に戻ってしまう。
公転と自転の周期が偶然一致ではなく、力によって固定されているので、「偶然一致」と言う見方ではなく「必然的」と言う見方になる。
「時間」による変化はなくなると言うことです。

と言うような内容でした。

No.8 回答者： nananotanu 回答日時： 2012/11/29 07:19

月の出っ張った部分、というのは、以下のより本格的な解説の曲解かな。

http://www.weblio.jp/wkpja/content/%E8%87%AA%E8% …

No.7 回答者： nananotanu 回答日時： 2012/11/29 07:12

チョット難しく解説すると、こんな感じ

http://www.geocities.jp/planetnekonta2/hanasi/re …

No.6 回答者： nananotanu 回答日時： 2012/11/29 06:14

朝日新聞の説明が、流石によく纏まっていますね。

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2012/11/29 00:55

>

http://www.asahi.com/edu/nie/tamate/kiji/TKY2006 …

この解説いんちきですよ。まあ新聞の科学解説なんてこんなものですけど・・・

実際には月の特に出っ張った部分が地球に引っ張られて地球に向いているのです。
つまり月が真球じゃないってこと。

No.4 回答者： ZAZAN 回答日時： 2012/11/29 00:04

本当に超長期的であればほかの天体との衝突等

エネルギー均衡を破る現象は起こりうるでしょうから
現在の裏側を地球に向ける日は来るかもしれません。

また、月の生成も解明されきってはいませんので
太古生まれたばかりの月と地球が現在のようであった
証拠はありません。（もちろんそうでなかった証拠もありませんが）

ですが、現在は公転周期と自転周期は一致しているため
この状態が続く限りは裏側を見せることはないでしょう。

No.3 回答者： pupPeTeer119 回答日時： 2012/11/28 23:56

物理的に厳密に一致せざるをえない状態なので、ずれないでしょうね。