月亮为什么朝向地球的总是同一面

月球是一颗同转卫星，月球的正面永远向着地球。另一方面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而间中可见之外，月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有太空探测器的年代，月球的背面一直是个未知的世界。

月球背面的一大特色是它几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。

月球公转周期27.321 661天，这一周期叫做“恒星月”。自转周期27.321 66155 天，因为两者相当接近，所以我们说看到的月球总是同一面。 其实月球自转周期并不与公转周期完全吻合，而且自转、公转周期也在不停的变化，即在上千万亿年的时间里，月球背向我们的那一面是在逐渐变化的，只是这个变化速度很慢，对于较小的时间尺度如几个世纪来说，我们可以说月球总是以相同的一面朝着我们。由于月球的轨道是一个倾斜的椭圆形轨道，它在不同的轨道位置面向地球的一面稍有不同，所以人们从地球上可以观测到月球整个表面的59%。

月球是地球的唯一卫星，由于月球绕轴自转的周期与绕地球公转的周期相同，都是27.3天，所以几十亿年来，它总是以同一面对着地球，人们只能看到月貌的59% ，它的背面形态如何就成为人类文明史上的千古哑谜。直到1959年10月，前苏联的“月球3 号”探测器拍得了月背的第一批照片，才使人类看到了月背的概貌。但是随着观测的深入，今天的月背之谜比过去更多，更复杂了。这主要是月背与月球正面的显著差异，令人迷惑不解。

这个现象叫做潮汐锁定。(我原来写的是轨道共振，前些天有个在国家天文台的朋友提醒我，这个不叫轨道共振，看到张晓菲的答案，我才想起来要改一下。==# 由此可见其实我对这个不在行……)
形成这个现象的原因非常简单，其实就是潮汐作用。
相信大家都知道地球上有海潮，其实地球上还有岩石潮。形成的原因与海潮的成因类似的，也是太阳和月球对岩石的引力不均匀所致。
起初月球并不是总是同一面朝向地球，那时候月球上也有岩石潮，也就是说，地球的引力对月球上的岩石的引力不均衡，导致岩石发生周期性的形变。发生形变和恢复原状之间的过程是个消耗能量的过程。随着时间的流逝，岩石潮消耗掉了很多月球的自转的角动能。直到现在这种月球总是同一面朝向地球的状态，因为这种状态下，月球上就不会发生岩石潮了。（可以想象一下，假设没有月球，如果地球总是用一面朝向太阳，还会有海潮么？）
距离太阳比较近的水星也是类似这种状态：“锁定到与公转太阳周期为3:2的共振。”

因为月球的公转和自转的周期是同步的，月球是地球的天然卫星围绕地球运动同时也被太阳吸引，而地球的自转和公转周期不同，所以，月球总是只有正面面对地球。

引力锁定了，地月距离近加上地球质量大，就给锁定了