太阳对月球的引力是地球2.2倍，为啥月亮没被太阳抢走？

本文来自微信公众号：瞻云（ID：zhanyun2028），作者：瞻云，题图来自：视觉中国

太阳对月球的引力是地球2.2倍，为啥月亮没被太阳抢走？而且，月球中心天体也不是太阳，为啥反而是地球？

其实，月球中心天体不是太阳，与月球绕着太阳转并不矛盾。

通过万有引力公式：

我们很容易求得，太阳对月球的引力，是地球对月球的引力的2.2倍。

M为太阳质量：1.989×10³⁰kg。m为地球质量：5.965×10²⁴kg。r为月地距离（均值）：384403.9km。R为日月距离（均值）：149597870km。

既然，太阳对月亮的引力，是地球对月亮的引力的2.2倍。

为什么月球的中心天体是地球，而不是太阳？

首先，在整个地月系统中，太阳对月球轨道的影响十分有限。

月初时，月球运动到靠近太阳的一面，日月距离约为：R朔=149597870−384403.9=149213466.1km。

月中时，月球运动到远离太阳的一面，日月距离约为：R望=149597870+384403.9=149982273.9km。

月球朔望日的引力差，与地日引力比值为：

也就是说，相对于日地距离，月球围绕地球的轨道变化十分微小。

当月球围绕地球进行圆周运动时，因为太阳引力而产生的引力差，只有月球受到地球引力的2.3%左右。

因此，太阳引力对月球轨道的引力波动，只会有很小的影响。

在地月系中，月球轨道依旧由地球引力所主导，甚至被地球潮汐锁定。

行星/卫星与中心天体的轨道关系，符合开普勒三大定律。

开普勒三大定律可以简略地用于地月系统。

当然，如果不考虑太阳引力，是无法求出月球精准轨道的。

其次，如果把日月看作一个独立系统，地球对日月系统的影响十分巨大。

日地引力达到日月引力的45%，如果要排除地球，仅仅考虑日月关系来求取月亮相对于太阳的轨道，将完全无法适用于开普勒三大定律。

实际上由于月球被地球潮汐锁定，月球绕太阳的椭圆轨道，大尺度上反而十分的接近日地轨道。

因此，按照中心天体的典型定义，地球为月球的中心天体，而不是太阳。

不过太阳却是地球的中心天体。

本质上，日地月可以看作以太阳为主导的三星系统。

地月系统作为整体围绕着太阳旋转，月球自然也围绕太阳进行非典型的旋转。

由于地月系统绕着太阳运动的速度是29.78km/s，而月球绕着地球运动的速度是1.023km/s。前者速度大于后者，所以，日地月系统的轨道，接近于这样的状态：

当然，这个动图的轨道比例，依旧过大。

实际日地月系统的轨道变化，远远微小得多。

如果我们把地球的半径6378.137km缩小为1cm，那么月球半径1737.10km相当于0.27cm，太阳半径的6.955×10^5 km则相当于1.09m。

而月地距离为0.6m，日地距离相当于234.55m。

也就是说一个，日地月相当于这样的比例：

四个标准足球场拼在一起，长度200多米，太阳在中间像一个半径1米的大火球。地月距离小于太阳半径，只有0.6m，因此整个地月系统，都仅仅相当于那一条红线。

也就是说，月球绕着太阳的“花边”运动，朔望日之间的距离差，小至红线范围内。

相对于太阳，朔日月球速度为28.757km/s，望日速度为30.803km/s。朔望日之间的速度变化，也并不大。

真实效果会是这样的：

因此，在足够大尺度观察月球，日月轨道和日地轨道几乎可以等同处理。

当然，即便等同处理，也是以地日轨道为准。

其实，如果我们把整个视角放大到整个银河系。

整个太阳系绕银河系运动的速度高达250km/s，相当于水星绕太阳运动速度47.87km/s的5倍还多。

由于地球公转的黄道面与银道面有着60°左右的夹角：

因此太阳系的行星，如果单独拿出来绘制出它们与银河系的轨道，将会是一个由更多细小螺旋“花边”组成的漫长轨道（太阳2.5亿年绕银河系一周，地球轨道附近以内的星体都能绕出数亿的螺旋“花边”）。

虽然所有星系都围绕着银心运动，包括这些星系内的行星以及卫星，但我们通常不说地球的中心天体是银心。

这本质上相当于：B是A的中心天体，C是B的中心天体，虽然C不是A的中心天体，但C是随着B围绕A运动的。

总之，地球是月球的中心天体，与月球同时围绕着太阳转并不矛盾。

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