月の自転と公転周期が同じな理由

Question

フジテレビ「月は自転しない」で視聴者からツッコミ殺到　「スタッフの確認不足から生じたミス」と謝罪
と言うネタを見た。

では、何故｢公転と自転の周期が一致している」のでしょうか？

私の推測では、起き上がり小法師の様に、地球の引力により、重い元素が地球側に集まった為。

閑人の素朴な疑問に、お付き合い頂ける方、どうぞよろしくお願いいたします。

42mg · Accepted Answer

原始地球がまだ熱く柔らかかった頃、巨大な隕石が激突し、外に散らばった破片が固まってできたのが月だ、というのが通説（ジャイアント・インパクト説）だというのはご存知だと思います。

質問者様がおっしゃるように、冷えて月が固まるときに、核が中心少しズレた位置にできてしまったため、重い側（今の月の表）がずっと地球の重力で引かれるようになったと思われます。

重心のズレの原因は、たしか鉄の分布だったと思います。
下記資料にも似たようなことが書いてあったので、ご参考までに。

参考：日本経済新聞　プラスワン
http://style.nikkei.com/article/DGXKZO92034990U5 …

重心のズレの原因は、たしか鉄の分布だったと思います。
下記資料にも似たようなことが書いてあったので、ご参考までに。

参考：日本経済新聞　プラスワン
http://style.nikkei.com/article/DGXKZO92034990U5A920C1W12001?channel=DF210220171916&style=1

angkor_h · Answer

> 何故｢公転と自転の周期が一致している」のでしょうか？
全くの偶然、でしょう。
或いは、月は地球から分離した物体であって、
その時の自転(慣性)を継承しているのかもしれません。
おっしゃるように、月の重心が大きく地球側にずれていることも考えられますが、
長い年月を経過すれば、球体におけるそのアンバランスは平準化されるはずです。
現状がその結果、とは言えるかもしれませんが。

rimurokku · Answer

私もその考えに同意です。
月は地球の一部が飛び出して、引き合うバランスが取れた位置で地球の周りをまわって居ると聞き及んでいます。
しかし、月の重力中心が地球より離れているので、その重い部分が常に地球の引力に引かれ、地球から見て同じ方向で回転していると私は思って居ます。

ナッキーナッキー · Answer

ええっと、うろ覚えなので、間違いがあったら申し訳ありませんm(_ _)m
記憶では、地球が月に及ぼす潮汐力により、公転周期と自転周期がほぼ一致したらしいです。
つまり、地球の引力によって、月が楕円形に歪められるのですが、
もちろん地球に近い方が地球から受ける引力は強いので、月の回転の減速または加速が生じ
結果として、地球に対して、月は同じ面を向くようになったって事です(^^)
じゃあ、地球は？って話ですが、もちろん地球でも潮汐（潮の満ち引き）があるわけですが、
月の引力は、地球の引力の約1/6倍なので、地球の自転周期を月の公転周期と同じにするほどの影響は与えなかったらしいですね。
・・・ええっと、ＮＨＫの「コズミック・フロント」で見たんだったかなぁ～(^^;)
先にも書きましたが、間違っていたらゴメン(ー人－)

trajaa · Answer

月が地球に及ぼす潮汐力で潮の満ち引きが生じる

小さな月によってそれだけの力を受けると言うことは、それより格段に大きな力が月に及んでいると考える事ができる

月の潮汐力の影響で地球の自転は徐々に遅くなりつつある
同じように地球が及ぼす潮汐力で月の自転周期が遅くなり、結果今の自転周期になって安定している
との説が有力

SSTTraditional · Answer

現代物理学の仮説では星はくずの集まりが衝突し合って偏りが生じて回転が生まれる。
回転によって球形が生じる。回転によって自転が生じる。
現代物理学に真っ向から歯向かう美しいあなたの理論と賛美します。

doc_somday · Answer

それは天文学の本に必ず書いてありますが、海水の潮汐力で月の自転は次第に遅くなり、同期に至った、もうかすかに揺れるだけ。無視する人が居ますが、月の自転はかなり揺らいでいるので、我々は１０％位裏側を見ています。

fba · Answer

…力学的に安定した結果。

木星の四大衛星も自転と公転が同期してますし、冥王星とその衛星カロンに至っては互いに同じ面を見せあった状態で回っています（遠い将来には地球と月もこうなる）。

自転速度が遅くなる原因は潮汐力（海だけでなく地殻にも働くので、海がない月にももちろん働く）。月なんかは割と早く（完全に冷え切る前）自転速度が落ちたせいか地球側に重心が寄った（重い物質が地球寄りに偏っている）とされている。

psytex1 · Answer

地球の自転速度も、月や太陽による潮汐力による変形
により、地球の変形での内部の流動性の摩擦によって
自転が遅くなっている事が古代の潮汐の痕跡から
明らかとなっています。
月の場合、今は内部はほとんど固まっていますが、
できた頃は、地球同様にマントル対流があり、流動し
変形していました。
それが地球に引きずられながら徐々に固まる事で、
変形が固定＝同じ向きを地球に向けたままになったと
考えられています。

kothimaro · Answer

月の公転周期と自転周期が一致したのは、地球の重力により潮汐力が月に掛かったからです。月は、地球の重力による「潮汐力」で楕円体に歪んでいます。

まず、「潮汐力」を説明します。重力は距離の2乗に反比例します。ですから地球から見て、月の表側の方が裏側よりも強く地球の重力に引かれます。その為に、月は地球方向へ伸た①楕円体となっています。

月の自転により地球に向いた面が変わると、月は変形しまた地球方向へ伸びた別の②楕円体となります。

月が①→②に変形する時、月を構成する物質が摩擦でこすれ合い、膨大なエネルギーを失います。
こうして、月の自転エネルギーは次第に失われて行き、最後に月は同じ面を地球に向ける様になります。

こうなると、月は同じ楕円体のままで変形しないため、それ以上自転エネルギーの損失はありません。

こうして、月の公転と自転の周期が一致したのです。月が地球の周りを1回公転する間に1回自転します。すると、月は常に同じ面を地球に向ける様になります。

「月に掛かる潮汐力」について、下記のホームページを参照下さい。
http://beach26.webcrow.jp/tukinikakarutyousekiryoku.html

月の自転と公転周期が同じな理由

> 何故｢公転と自転の周期が一致している」のでしょうか？

私もその考えに同意です。

ええっと、うろ覚えなので、間違いがあったら申し訳ありませんm(_ _)m

月が地球に及ぼす潮汐力で潮の満ち引きが生じる

現代物理学の仮説では星はくずの集まりが衝突し合って偏りが生じて回転が生まれる。

それは天文学の本に必ず書いてありますが、海水の潮汐力で月の自転は次第に遅くなり、同期に至った、もうかすかに揺れるだけ。

原始地球がまだ熱く柔らかかった頃、巨大な隕石が激突し、外に散らばった破片が固まってできたのが月だ、というのが通説（ジャイアント・インパクト説）だというのはご存知だと思います。

…力学的に安定した結果。

地球の自転速度も、月や太陽による潮汐力による変形

月の公転周期と自転周期が一致したのは、地球の重力により潮汐力が月に掛かったからです。

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