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為何地球可以不停的自轉46億年,它的自轉動力到底來自哪裏呢?

2024-03-26科學

前言:

大家是否經常會有這樣的疑問,地球從誕生開始,從來沒有停止過自轉,那麽它的自轉動力究竟來自哪裏呢?經常有人會說是因為地球本身的角動量守恒,但是這個說法並不能完全解釋地球為什麽可以持續自轉長達46億年之久。

一、角動量守恒定律。

地球自轉的原動力來源於角動量守恒定律。角動量是指物體圍繞自己某一點旋轉時所具有的物理量,而角動量守恒定律則是指在一個孤立系統中,系統的角動量總和保持不變。在這裏地球就好比是一個巨大的陀螺儀,它完全符合角動量守恒定律。

二、太陽系的形成。

如果我們要想弄清楚為什麽地球能夠一直保持自轉,那我們必須要從太陽系的形成開始說起。大約46億年前,我們的太陽系並不存在,那時的太陽系還只是一片巨量的分子雲在宇宙中漂浮著,後來在某一天,附近的一顆恒星發生了超新星爆發,那一刻的爆發給太陽系帶來了翻天覆地的變化。

爆發的沖擊波貫穿了太陽系原始星雲,原始星雲隨之受到擾動,在重力的作用下逐漸發生塌縮。由於角動量守恒定律的存在,在塌縮的過程中開始不斷的加速旋轉,最終形成了一個巨大的旋轉盤。而在盤的中心則形成了一個高密度的球體,這就是原始太陽的胚胎。

隨著時間的推移,原始太陽的胚胎愈發龐大,周圍的物質圍繞著他不斷旋轉,慢慢的就形成了行星系統,最終在核融合的反應下誕生出了太陽的光芒。當時在太陽周圍圍繞著大量物質,這些物質繼續在重力的作用下,不斷的聚集。一部份瓦斯形成了氣態行星,而上一代恒星遺留下的重元素則形成了巖石行星,地球就是其中之一。那麽地球為什麽會一直保持自轉呢?

三、地球為什麽會一直保持自轉。

在太陽系形成的過程中,原始星雲在重力的作用下不斷旋轉,慢慢形成了一個巨大的盤狀結構。同時,那些物質也在重力的作用下,不斷的聚集、碰撞,就如同滾雪球一樣,越滾越大。其中的角動量也會隨著聚集越來越大,這些角動量被繼承到了巖石行星中,就是因為這些遺傳來的角動量,使得地球可以不停的自轉,而且還可以保持一個相對穩定的速度。

如果沒有這些角動量,那地球可能早就停止自轉了。事實上,到目前為止,地球的自轉速度並不是一成不變的,而是在慢慢減緩著。那麽地球的自轉速度為什麽會減緩呢?這其中就要歸因於地球的夥伴——月球。地球與月球相互圍繞著共同運動,在這個過程中,地球受到月球的重力作用,其中最明顯的就是海水潮汐現象。

每當潮汐上升和下降的時候,海水與地球表面發生摩擦,這些微小的摩擦會消耗大量的能量,最終使得地球的自轉速度變得越來越慢。而在太陽的重力作用下,地球的自轉速度也會發生改變,只是受到的影響相對較小,所以地球自轉的速度還是會繼續以23小時56分的速度慢慢前進。而且隨著時光的流逝,這種影響也會變得越來越大。估計到了上百億年之後,地球的自轉速度最終會被太陽的重力所釘選,而這對於我們人類來說,恐怕已經沒有任何意義了。

筆者認為。

地球之所以可以保持自轉,原因就在於角動量守恒定律的存在。從太陽系形成的過程來看,借助於上一代恒星遺留下的角動量,它使得地球可以不停的自轉。不過即便如此,地球的自轉速度也不是一成不變的,它在慢慢減緩著。如果按照目前的趨勢來看,那麽在上百億年之後,地球的自轉速度最終會被太陽的重力所釘選。

而這最後的結果對於我們人類來說,其實也並沒有任何影響,畢竟在那之前,太陽就會變成一顆紅巨星,地球也將被吞噬其中。