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為什麽地球可以不停的自轉46億年,它的自轉動力來自哪裏?

2024-04-27科學

根據科學家的研究,地球大約形成於46億年前的太陽星雲。這片由氫氣和氦氣為主的巨大星雲,在重力的作用下開始塌縮,最終形成了我們所熟知的太陽。在太陽形成的同時,圍繞太陽旋轉的星雲盤也逐漸冷卻,並因重力而凝聚成一個個大小不一的星體,其中就包括了地球。

在地球誕生之初,地表面溫度高達數千攝氏度,火山、隕石撞擊再加上劇烈的地質活動。這樣的環境下,生命根本不可能存在。

大約在38億年前,地球開始慢慢冷卻,逐漸形成了海洋。而在海洋深處,一些簡單的單細胞生物也出現了,這是最早的生命形式。隨著時間的推移,地球上的生命不斷演化,逐漸從海洋走向陸地。

大約到了200萬年前,人類的祖先開始出現在非洲大陸上。此後人類在漫長的前進演化過程中,逐漸形成了直立人、尼安德特人等不同分支,最終在距今約30萬年前演化為現代智人。現代智人靠著發達的智力,迅速取代了其他早期人類,並擴散到世界各地。

如果我們將「人類」定義為能夠制造和使用工具的智人,那麽人類在地球上已經存在了至少200萬年。如果將定義放寬到包括所有屬於人屬的物種,那麽人類在地球上的歷史可能更早。

我們在這個星球上生活了這麽久,每天都會經歷著白晝和黑夜,這是因為地球每時每刻都在自轉。地球就像一個巨大的陀螺,不停地繞著自轉軸旋轉。不過這個自轉軸並不是垂直向上的,而是略微傾斜了23.5度。正因為如此,地球上的不同地區受到太陽光照射的程度也不同,所以產生了晝夜變化。

地球的自轉速度很快,赤道上的自轉線速度能達到每秒465米。雖然這麽快的速度,但由於地球體積龐大,所以我們感覺不到。但它完成一圈自轉只需要23小時56分鐘,也就是我們通常說的「一天」。

地球為啥會自轉?這動力到底哪來的呢?

其實這跟地球的「出生」有關,上文我們也說了,太陽系誕生於一片混沌的星雲之中,在重力的作用下,星雲不斷旋轉收縮,形成了太陽。而太陽外圍的剩余物質則繼續圍繞著它旋轉,一部份氣體慢慢聚集形成了氣態行星,而上一代恒星遺留下來的重元素則形成了巖石行星。

地球自轉的原動力就來自於此時形成的角動量,星雲在收縮形成原行星盤的過程中,由於重力和碰撞,重元素逐漸聚集形成了巖石行星。而這些巖石行星在形成過程中,就繼承了原行星盤的角動量,所以才能夠一直保持穩定的自轉。

這種角動量守恒定律,其他行星也有。簡單說就是行星的旋轉,是太陽系誕生過程中留下的一個記號。當然地球並不是一直保持著完美勻速的自轉。月球和太陽的重力牽扯,會讓地球的自轉速度稍稍減慢。不過這速度變化非常微小,我們人類幾乎察覺不到。

如果地球突然停止自轉,會發生什麽?

首先,你會感受到一股巨大的推力,把你往西邊猛推。因為地球自西向東自轉,突然停止的話,相當於開車時踩了急剎車,你就會被甩出去。不過也不用太擔心,你不會飛出地球,因為還有重力能拉住你。

然後,你會看到原本24小時交替的晝夜,現在變成了一年到頭只有一天,要麽一直黑,要麽一直白!赤道地區更會直接暴曬在陽光下,地面溫度升到你無法想象的地步,海水也會變成「火鍋」。而遠離赤道的地區則將迎來漫漫長夜,地面被凍成一個,到時候整個地球將會變成一個極端的「陰陽世界」。

更可怕的是,地球的大氣層也會因為慣性繼續運動,形成超強颶風!由於慣性的作用,大氣層會繼續自西向東旋轉,而地球表面卻停止了運動,巨大的速度差將會產生一股前所未有的超級颶風。這股颶風的風速將達到每小時1600公裏,能夠摧毀任何建築物,整個地球都會被狂風肆虐。

地球停止自轉,不光是氣候會出現變化,還會帶來各種地質災害。沒有了自轉產生的離心力,原本海平面的上升會更猛烈,許多沿海城市會被淹沒。陸地上,板塊運動也會變得更劇烈,地震、火山爆發,整個星球將變的不適宜人類居住。

所以,對於人類來說,如果地球突然停止自轉,那等著我們的就是走向滅絕。當然這只是一個假設性的場景。在現實中,地球自轉的速度非常緩慢,而且受到多種因素的影響,不可能突然停止。但這個問題,也讓我們不得不思考:如果地球環境發生劇烈變化,人類該如何應對?