天文 / 生活科學
為甚麼月亮總是同一面?月球自轉與潮汐鎖定,一次看懂
月球有自轉。用圍着朋友走一圈的例子,理解同步自轉、潮汐鎖定,以及月球背面為何不等於暗面。
先說答案
月球自轉一圈與繞地球公轉一圈的週期相同,約 27.3 日,所以大致同一面朝向地球。若月球完全不自轉,我們反而會陸續看到不同面。
抬頭看月亮,明暗會變,熟悉的花紋卻好像一直朝向我們。容易想錯的一步是:一直見到同一面,代表月球沒有轉嗎?
月球有自轉,為何我們看不到它轉身?
想像朋友站在原地,你繞着他走一圈,過程中一直望着他。
行到四分之一圈,你也轉了四分之一圈身;走完一圈,你其實已經轉身一圈。朋友卻始終看着你的正面。
月球同樣一邊繞地球,一邊自轉。自轉一圈的時間,等於公轉一圈的時間,這叫同步自轉。NASA 的月球問答亦用這個關係解釋同一面朝向地球的現象。
反過來試:你繞着朋友走,但身體一直朝向房間同一面牆。朋友就會先看到你的側面,再看到背面。這才對應完全沒有自轉的情況。
兩個週期相同,是巧合嗎?
地球的引力令月球產生潮汐形變。月球早期自轉與公轉不同步時,潮汐作用令機械能逐漸耗散,自轉長期演變至同步狀態,稱為潮汐鎖定。NASA 的解說交代了這個過程。
潮汐鎖定不代表月球被固定在天空某一點。它仍然自轉,也仍然繞着地球走。
27.3 日,為甚麼又常聽到 29.5 日?
兩個數字量度的事情不同:
| 週期 | 約需時間 | 量度甚麼 |
|---|---|---|
| 月球公轉週期 | 27.3 日 | 相對遙遠恆星,繞地球一圈 |
| 月相週期 | 29.5 日 | 從一次新月回到下一次新月 |
月球繞行時,地球也在繞太陽移動。月球需要再走一段,才能回到相同的日、地、月相對位置,所以月相週期較長。NASA:Moon Phases
月球背面一直沒有陽光嗎?
背面是背向地球的一面,不是永久黑暗的一面。 月相顯示的是我們看得到的部分,有多少正被太陽照亮。背面同樣有白天與黑夜。
另外,同一面朝向地球只是簡化描述。軌道與觀測角度變化造成天平動,我們看到的邊緣會有少許改變;不能把它理解為每次都只見到完全相同的半球。
常見問題
月球自轉一圈要多久?
約 27.3 日,與它繞地球公轉一圈的週期相同。
月亮圓缺是地球影子遮住它嗎?
一般月相由日、地、月的相對位置決定。月食才涉及月球進入地球的影子,兩者要分開理解。
可以怎樣記住同步自轉?
記住一個動作:繞着朋友走,同時一直望着他。你有轉身,他卻一直看見你的正面。
喜歡把抽象數字變成生活畫面,也可以讀一公頃到底有多大。
資料來源
來源核對:2026 年 9 月 24 日。