如果地球和月球像冥王星和夏隆一样互相绕转怎么办？

如果地球和月球像冥王星和夏隆一样绕着彼此旋转，那对我们会有什么不同？

它们确实存在，但是由于质量的比率相差很大，因此它们似乎不愿意这样做，因为月亮似乎只是绕地球（中心）旋转。

$\frac{M_{Earth}}{M_{Moon}} = 81.3$$\frac{M_{Pluto}}{M_{Charon}} = 8.09$

由于冥王星和夏隆星的比例相对较小，因此，系统的中心-重心，两个天体围绕该重心运行-在两个天体的质心之间绘制的直线上的某个位置。但是对于地球和月球来说，由于地球成比例地重得多，因此系统的重心不会到达地球的外部，而是距地球中心约4,500公里（也请参见下图）：

如果两个对象中的一个比另一个大得多（并且相对较近），则重心通常位于更大的对象之内。与其看起来与较小的物体围绕共同的重心运行，不如将较大的物体看作是轻微地“摆动”。地球-月球系统就是这种情况，重心位于距地球中心平均4,671公里处，并且位于行星半径6,378公里之内。 资料来源：Wikipedia-Barycenter

同旋转系统的主要作用是，地球似乎在其轨道上“摇摆”，如上文Wikipedia的引文所述。

@JeppeStigNielsen在下面的评论中很好地说明了潮汐锁定的差异。在“地球-月亮”系统中，只有月​​亮被潮汐锁定（这使我们只能从地球上看到它的一个面，因此大约只有它的一半），而在冥王星-夏隆中，两个物体都被潮汐锁定。由于地球与月球之间的质量比较高，因此并未将其潮汐锁定，但质量比较低的冥王星-卡隆系统却处于锁定状态，因为质量较低的夏龙已缓慢地改变了冥王星的自转以适应其轨道运动。

在重心上

在轨道方面，冥王星-夏隆夫妇与地球-月亮夫妇在质上没有什么不同。正如在其他答案中指出的那样，在这两种情况下，两个物体都围绕彼此旋转，即，最好将它们描述为围绕重心绕轨道旋转。

用更多的物理术语来说，以地球-月亮系统的重心为中心的参照物比以地球几何中心为中心的参照物“更多的伽利略”：如果您对地球上的物理系统进行高精度测量，您会看到一些“抖动”表明地球并不是真正的伽利略。其中大部分是由于地球自转（福柯钟摆最著名地证明了抖动），但即使考虑了自转，您仍然会由于地球绕月球重心的旋转而产生一些残余扰动。（并且，如果修复了这些问题，您仍然会得到一些收益，这是由于围绕太阳的地球公转-实际上，是围绕太阳系重心的地球公转-然后由于银河系的自转，等等。 ，但越来越难以发现它们。）

关于潮汐

当两个圆形轨道机构彼此，他们必须进入“潮汐锁定”的倾向：他们以单独的转速将革命进行同步，这样，在精细，这两个机构始终保持对彼此的同一个半球。冥王星和夏隆就在那一步。月亮还与地球紧密相连：我们总是看到同一个半球（实际上，我们看到的月亮略多于一半，因为它会稍微摆动）。地球还没有被潮汐锁定...。但这最终会。

确实，地球和月球相互施加了潮汐力。可以通过考虑轨道速度来最容易地解释这一点：当一个很小的卫星绕一个大行星旋转时，它的运行速度必须取决于卫星的高度：卫星越远，它运行得越慢（例如低轨道卫星）大约以8 km / s的速度放大，而月球以1 km / s的速度悠闲地移动）。但是月亮非常笨重：其半径略大于1700公里。这意味着，如果月球的中心以正确的速度行进，那么月球远端的岩石距离地球的距离为1700公里，因此对于该轨道来说，它的速度太快了，因此他们想离开。同样，月球近侧的岩石距离地球1700公里，因此行进速度太慢：它们倾向于“坠落”到地球上。

这种现象是对称的：地球还经历着来自月球的潮汐力。实际上，地球和月球都受到地球-月球对的引力作用。这就产生了潮汐，水在水的作用下向四周移动。岩石不是因为它们是岩石，即在正常条件下不易流动-而是想移动，但过于坚硬而不能移动。

潮汐力以某种方式与地球旋转​​的速度相反，比地球月亮旋转的27天要快，旋转能量也逐渐消散：其中一些恰好注入了地球月亮重力耦合中，这使它们脱离了彼此之间（通过太空探测器的反射器和阿波罗任务进行了测量：月球以每年约38毫米的速度逃离我们）；其余的则因流动的水而失去摩擦，从而最终转化为热量散发到太空中。

底线：地球自转正在放缓。例如，在恐龙时期（大的而不是鸟类），一天将持续约22个小时。减速在计时圈周围称为ΔT。

然而...

即使地球被潮汐锁定在月球上，仍然会有潮汐（至少，如果那时还存在液态水，这不是给定的，因为预计太阳的能量输出将急剧下降50亿年）现在起）。确实，太阳地球夫妇也产生了潮汐力。地月潮汐力量大约是强度的两倍，因此月亮引起的潮汐更大，但在潮汐锁定的情况下，我们仍应目睹太阳引起的潮汐-但规模较小。

（如果没有月球，地球最终将在潮汐作用下锁定太阳并绕天旋转365天-当然，使用今天的长度一天。长期的研究；但看来这仍是一项广泛开放的研究，特别是因为混合中还有其他行星，导致了非常复杂的情况。）

TLDr回答：

两个答案都很好。如果我们要研究这个有趣但古怪的场景中的所有假设条件，还有更多细节需要考虑。

已经提到过，大小的比例是8：1，而不是81：1，因此对于初学者来说，像月亮的Charon在天空中会更大。月球的质量约为质量的10倍，由于进行了一些较小的压实而密度稍高，假设距离相同，月球的宽度仍将是其2.1倍，这使其在夜空中的亮度提高了4倍。满月会令人印象深刻。如果是一本大教科书，也许（勉强）足够明亮。（有些人声称现在可以通过月光阅读，大多数人看不到，但是明亮4倍，满月可能就足够明亮了。

日食会变得更频繁，持续时间大约是月食的两倍，您可能会认为由于月亮阻挡了一些阳光，地球会稍微变冷，但不管您是否相信，月亮在地球上散发的热量要多于它阻挡的热量，因为在高峰时段，面对我们的照亮的月球接近400华氏度，不难看出温度会辐射出一些热量的表面。不是很多，但是有些。这里的一个问题，因此能量的4倍多一点（忽略日食损失），大约是太阳热量的1/2500倍，在满月的夜晚可能达到1/10度。当然，不是很多，但是对于使用足够敏感的仪器的人来说，都是可以测量的。月球的亮度和大小显然要比温度1度（C而不是F）的1/10更为引人注目。

已经提到过，质量如此之高的卫星会大大减慢地球自转的速度，但是我们必须考虑一下这一点。当月亮形成时，它离地球更近，大约是地球半径的3-5倍。 资源。那是在希尔球体之外，月亮的形成使地球旋转得非常快，因此效果（快速旋转的地球，非常强大的月潮）仍然会存在，但是月潮会大10倍，所以我们在寻找在地震水平的潮汐中，质量是质量的10倍的月亮距离地球3-5半径远。月球由于在形成过程中没有太大的角动量，因此会很快陷入围绕地球的潮汐锁定旋转中。潮汐对地球的影响要大10倍，将导致（大约）地球潮汐隆起的10倍，这会将月球推离地球的速度快约10倍，但与此同时，潮汐阻力变慢了地球也将大10倍（我认为这相当于快10倍）。

因此，基本上，月球和地球将遵循它们现在所在的系统，但是质量为10倍的月球的运行速度大约是其10倍。估计（此处）是，大约需要500亿年的时间，月球才能使地球减速到足以进入潮汐锁定状态，因此，除以10，我们今天将非常接近潮汐锁定状态。地球将非常缓慢地旋转。月亮也（可能）离地球更远，并且由于太阳的扰动，其轨道可能会更加摇摆，并且可能会完全逃脱。这是一门复杂的数学运算，我不希望尝试（以月球的当前质量，在月球逃脱或地球被潮汐锁定之前，太阳将到达“红巨星”很久，但是月球的质量是它的10倍） ' 可能不再是这种情况了，或者是月亮消失了，或者月亮距离更远了，轨道更长了，地球处于潮汐锁定或接近潮汐锁定的状态。如果月亮逃脱，我们将拥有一个巨大的近地轨道物体，该物体随后可能坠入我们体内或摆动到地球上方并移动我们的轨道-无论是无月球效应还是无月球效应都将是巨大的。

探讨月球/地球逃逸VS潮汐锁定在这里

如果假设完全潮汐锁定，则是29.5天（synodic，不是sidreal），而月亮则稍远一些，因此我们可能会在30天到40天的时间内绕地球旋转1天，即20天的日照和20天的夜晚。这将对天气系统和季节造成严重破坏。与夏季和冬季相比，白天到夜晚的影响要大得多，而且夏季会比较闷热，尽管有些地区由于降雨可能会很好。进化可能会适应这种情况，但是对我来说听起来并不有趣。更远的距离可能使月球在夜空中的亮度仅为原来的4倍，而不是4倍。您仍然会在两极获得6个月的阳光和6个月的夜晚，但是对于地球的大部分地区来说，白天和夜晚那么长，这将是一个巨大的改变。

其他可能的影响，“倾角”（没有月亮，可能更大，更大的冰河时代驱动力），请参见此处。另外，如果地球上仍然有月球，但月球处于更长的轨道上，那么当月球进出被摄物体和被摄物体时，我们仍然会有潮汐。看图片

资源

最重要的是，虽然我们可能没有考虑太多，但不同大小的月亮实际上会发生很大变化。较小的月亮会更缓慢地离开地球，并且也许可以通过捕获获得第二颗卫星，如果月亮较小，由于倾角变化更大，我们可能会有更激进的冰河时代和气候变化，并且，假设巨大的撞击仍然以类似的方式发生，但是碎片较少（这没有意义，但可以假装），那么较小的月亮并不会减慢地球自转的速度，并且地球可能正在自转天数从10或15小时缩短为原来的24小时。效果会非常明显。