最近，我國的嫦娥六號發射升空，並成功實施了近月制動，即將展開人類曆史上第一次月球背面的采樣。

月球爲什麽還要區分正面和背面？怎麽沒聽說地球有正面和背面？

這是因爲，月球和地球的距離太近了，在地球的引力之下，産生了一種特殊的現象——潮汐鎖定。在潮汐鎖定的作用下，月球的自轉周期和公轉周期達到了完美的一致，都是27.32個地球日，導致月球永遠都只有一面能朝向地球，另一面永遠看不到地球。這種潮汐鎖定的模式被稱爲1:1潮汐鎖定，又叫同步繞轉。

其中，朝向地球的一面被我們稱爲正面，外國人稱之爲近端（nearside），另一面就是背面或者遠端（farside）了。但在月球上看，地球的每一面都是能看見的，沒有被月球潮汐鎖定，所以地球不用區分“正背面”。

這是行星和衛星，想一想，如果在恒星和行星之間，産生這種潮汐鎖定，會發生什麽呢？如果你覺得難以想象，咱們把地球代入一下：假如地球永遠只有一面朝向太陽，另一面背向太陽，會怎麽樣？

毫無疑問，那絕對是一個恐怖的世界。其中一面永遠都在太陽的照射之下，溫度居高不下；另一面永遠看不到太陽，冷得像是人間地獄。

還好這樣恐怖的場面不會真實上演，太陽系內沒有任何一個天體被太陽1:1潮汐鎖定。但是在太陽系之外，情況就不一樣了。迄今爲止，天文學家已經發現了五千多顆系外行星，其中有很多顆都被宿主恒星潮汐鎖定。

想要達成潮汐鎖定的狀態，就要滿足一定的引力條件。簡單來說，就是兩顆天體之間的距離比較近。當一顆系外行星和宿主恒星之間的距離足夠近時，就會出現1:1潮汐鎖定的現象。

被天文學家認爲達成這種潮汐鎖定狀態的系外行星，都是距離宿主恒星非常近的。但是，它們的潮汐鎖定狀態，只是天文學家根據軌道特征推測的，從來沒有得到直接的證實。

原因很簡單，這些系外行星都太遙遠了，人類的望遠鏡是根本不可能對它們進行直接成像的。也就是說，咱們也沒法親眼看見它們永遠只有一面朝向宿主恒星，誰也不敢100%地把這事說死。

而且，系外行星靠近宿主恒星的結果不一定是1:1潮汐鎖定，還有可能出現其他的情況。比如太陽系的水星，它處在另一種特殊的鎖定狀態，那就是自轉周期和公轉周期達到2:3的軌道共振狀態。所以說，單純靠距離來判斷系外行星是否達成1:1潮汐鎖定，是不穩妥的。

當然了，咱們也不用像看月球那麽清楚地觀看系外行星才能確認這件事，如果能夠計算出某一顆系外行星的公轉周期，再計算出它的自轉周期，並且發現二者是完全一致的，那也可以證明它被1:1潮汐鎖定了。

但這也不是一件簡單的事。相對來說，系外行星的公轉周期還比較容易計算，我們介紹過系外行星的發現方法，基本上都是根據它們運行過程中對恒星造成的幹擾作爲證據發現的，這些證據本身就能衡量系外行星的公轉周期。

至于自轉周期的測量，對于天文學家來說是非常困難的，因爲很難有相對應的特征能夠在幾光年甚至幾十光年外觀測到的。尤其是人類目前發現的系外行星中大部分都是氣體行星，即使它們的“正面”和“背面”之間存在著較大的特征差異，一旦大氣內的空氣在全球範圍內流動起來，這些特征就模糊起來，不便觀測了。

天文學家這麽聰明，怎麽會被困難給難倒？最近，由北京大學Xintong Lyu領導的一支國際天文學家團隊找到了一個突破口，從而在人類曆史上首次證實了處在1:1潮汐鎖定狀態的系外行星，並在《天體物理學》雜志上發表了他們的研究成果。

這顆特殊的系外行星，名字叫LHS 3844b，距離地球大約48.6光年。它的公轉周期僅有11.1個小時，還不足半個地球日，可見它和宿主恒星之間的距離非常近，很有可能處在潮汐鎖定的狀態，並且也已經表現出了圓形軌道和同步繞轉的特征。

不僅如此，LHS 3844b的半徑大約是地球的1.32倍，這個體型被認爲必然是岩石行星，而不是氣體行星。岩石行星的大氣層沒有氣體行星那麽濃厚，並且在這麽靠近宿主恒星的距離下，大氣層很有可能已經被吹散了，這對于天文學家推測它是否處在潮汐鎖定狀態來說很重要。

果然，2019年的時候，天文學家利用美國宇航局的斯皮策太空望遠鏡測量了由這顆行星發出的光的強度，進一步提高了它沒有大氣層的可信度。

接下來，研究人員建立了一個“無大氣行星”的熱模型，重新檢驗了LHS 3844b的相位曲線，並分析了非同步繞轉、偏心率、潮汐耗散和表面成分的影響。

他們發現，模型中LHS 3844b的溫度比較低，這不符合非同步繞轉的特征。如果它沒有被1:1潮汐鎖定，那麽它就會在恒星的巨大引潮力之下産生潮汐加熱的現象，從而獲得極高的溫度，這和模型中LHS 3844b的低溫相沖突，這可以證明它處在1:1的潮汐鎖定狀態下。

總而言之，研究人員這一次排除了其他各種可能的情況，只剩下1:1潮汐鎖定這一種可能性。就像福爾摩斯說的，當你排除其他所有可能性後，剩下的那個就是正確答案。

于是，LHS 3844b成爲了人類首次證實同步繞轉的系外行星，並且有一面永久看不到宿主恒星的光芒。在這個永久陰暗面，到底有一個怎樣的世界呢？期待人類未來的某一天能夠親眼見證。