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回顧:如果地球突然停止自轉會發生什麽?地球自轉速度正在變慢?

2024-06-28科學

「從來如此,便對麽?」

這句話出自【狂人日記】,是魯迅先生心痛封建統治下人民的麻木不堪而發出的感嘆。如今 在大多數事情上 ,我們都 依舊會有類似「從此以來,便是對的。」這樣的想法

現在我們把這種思想稱之為慣性思維。對於大多數比較有規律和歷史的事情,很多人都傾向於認為重復發生過的事情會有很大的機率再次發生。如果一件事每天都會發生,那麽很多人就有可能會認定第二天一定會再次發生。

比如,每天太陽都會從東邊升起,這個現象已經持續了數十億年,因此所有人都會認定第二天早上太陽也會照常升起,相信不會有人為了太陽不升起而擔心。

太陽升降

但是「從來如此,便對麽」?根據科學家們的研究, 地球的自轉可能會越來越慢 ,到時候, 太陽可能真的永遠不會升起了

自轉速度正在變慢的地球

大家都知道,地球在太陽系的位置是距離太陽第三近的行星,其所在的位置十分巧妙, 距離太陽大概八光分的距離 ,這個距離讓地球可以從太陽光中得到不少的熱量,讓地球不至於變成海王星和冥王星那樣的大冰球,也不至於被太陽超高的溫度炙烤,導致水分全部蒸發。

而且,由於外圍還有五顆大行星 ,尤其是擁有超強重力的木星,在這些星球的保護下 地球被小行星撞擊的機率大大減少

行星撞地球

溫度適宜、安全度高、大量的液態水 ,這三個因素都是出現 生命必須具備條件 ,我們人類也是在這種種幸運之中產生的。

除了地球的位置很合適以外,生命的出現還很依賴一個條件—— 地球的自轉 。正是因為自轉,行星上才會有晝夜交替,大氣層才會開始流動起來,這兩者互相結合,讓地球表面的 溫度更加平穩 生命出現的機率也會更高

前文說到,由於地球的自轉,導致地球上每天都會有晝夜交替,每天早上6到8點的時候太陽就會從東方的地平線處升起,到傍晚時太陽也會從西邊消失。直到第二天太陽再次升起時,24小時就過去了。

地球晝夜交替

這時,已經滅絕了6500萬年的恐龍就要舉起小短手發言了:「怎麽會是24小時,明明是23小時才對!」因為經過科學家們的研究,地球的自轉速度其實正在漸漸變慢, 侏羅紀時期的一天真的只有相當於現在23個小時的時間

科學家們很早就發現,每年地球的自轉速度都會減慢一點點,平均一百年減慢1.64毫秒,所以每過幾百年我們的時間地球的一年就要多算一秒。

沿著這個規律我們其實不難發現, 再過幾億年後,地球的一天可能會有三十多個小時,一年也就只剩下兩百多天 。隨著地球自轉速度越來越慢,時間跨度足夠長的話,未來有一天地球也有可能會 停止自轉 ,屆時將 不會有日出日落, 地球也將被分為 日照區和暗夜區

地球自轉

為什麽地球會停止自轉?

如果以科學的眼光去看待事物,我們就會知道這世界上不會有無緣無故的事情,任何事情都會有其原因,地球自轉速度的變慢當然也是有原因的。

這其中原因主要有一下兩點:

  • 月球潮汐力的影響

  • 任何物體要運動起來,都要獲得足夠的 能量 才行,不是所有的行星都必須一邊自轉一邊圍繞恒星公轉的,公轉主要是由於 太陽的強大重力捕捉周圍的物質

    太陽的重力吸引地球

    這些物質無法離開太陽系的重力範圍,但在被捕捉之前,幾乎所有的行星本身相對於太陽一定是有強大的相對速度的,於是在這個初始速度之下,所有行星都開始 圍繞太陽旋轉 。如果一顆行星 相對於太陽靜止 ,那麽它在遇到太陽時不會公轉,只會 直接撞向太陽

    地球的公轉時因為被捕捉時的就已經存在的初速度,自轉則是因為在圍繞太陽旋轉時,地球的 角動量不平衡 ,簡單來說這地球就像地球儀一樣,是 斜著面對太陽 的,這種不平衡讓一部份 圍繞太陽公轉的速度轉化為讓其自身旋轉的速度

    地球公轉

    這在球類運動中其實很常見,比如足球、棒球和桌球之類的,會因為擊中偏離中心的位置時,讓其旋轉,地球的自轉也差不多是這樣。

    而作為一個衛星的行星,地球的運動方式比較復雜, 月球的重力會對地球產生影響 ,月球每次圍繞地球公轉一圈,都會引起 潮汐漲落 ,這個現象足以證明月球會影響到地球的旋轉能量。在月球重力的影響下,支撐地球自轉的慣效能量會受到一定程度的減慢。

  • 太陽的潮汐釘選

  • 關於月亮有很多傳說故事,比如搗藥的玉兔、砍樹的吳剛、住在月亮上的金蟬等等,這些傳說基本上都是古代人民根據月球上的圖案形狀聯想出來的。我們知道月球上並沒有月兔,那些圖案不過是月球的地形造成的而已。

    月球的表面地形

    但很多人沒有認真思考過的是, 為何月球上的圖案幾千年了都不會有變化? 圖案沒有變化就意味著月球面對著地球的永遠都只有一面, 月球的自轉與公轉是同步的 ,公轉一圈剛好也自轉一圈,只有這樣才能讓其中一面永遠面對地球。

    造成這樣的現象原因其實是,月球受到地球重力的影響,已經 被潮汐釘選了 ,就像我們用繩子牽住一顆小球然後將它甩動旋轉一樣,無論我們怎麽甩,被繩子綁住的那一面都一定會面向旋轉的中心。

    地球:來了就別走了

    其實月球以前也是有自轉的,但隨著時間的流逝, 它的自轉速度越來越慢,最終就成為如今的樣子了

    月球之於地球,就同地球之於太陽一樣,目前地球也處於逐漸被太陽潮汐釘選的過程,所以 在數十億年後,地球極有可能會停止自轉,永遠只有一面向著太陽 。所以,地球自轉變慢主要由兩個因素影響, 月球的公轉正在減少地球自轉的勢能,太陽的重力也在漸漸固定住地球

    地球停下來後會怎樣?

    目前來說,地球是生命的唯一搖籃,但是這個搖籃並非永遠都如此舒適。地球的自轉會越來越慢,地球 與太陽的距離也會越來越近 ,地球的公轉還會越來越快,甚至在這些事情發生之前, 太陽很可能會漸漸膨脹成紅巨星將地球吞噬掉

    太陽變身紅巨星

    如果人類依舊在地球上生存,在幾十億年後,地球停止了自轉,將會有以下幾種狀況出現,

  • 磁場消失

  • 地球的磁場主要由地球的自轉產生的,自轉停止後, 磁場當然會跟著消失 。磁場是保護生命很重要的一部份,如果沒有磁場,地球的大氣將會有大部份氣體逃逸, 大氣層變得稀薄

    而且磁場還能夠抵擋太陽風中的輻射,宇宙中的高能射線一般都會被磁場擋下來。要是沒有磁場,那麽還在地面上生存的 生物將會大批因為癌癥等原因死亡

    宇宙射線射向地球

  • 南北極消失

  • 自轉消失了,地球將會同月球一樣,只有其中一面向著太陽,這一面將會被太陽持續加熱,最終溫度很可能會達到 幾百攝氏度 ,另一面持續無法獲得太陽的照射,當然會隨著熱量的流逝最終下 降到零下一百多攝氏度,南北極隨之消失

    此時如果還有人在地球上面生活的話,此時只能 在冷熱兩極交接的地方才能生存 ,但是由於地球上還存在有大氣,所以兩極交接的地方肯定會因為超大的溫差產生強勁的罡風,無論從那個方面看,這時地球上的 生存環境都是十分惡劣

    冰天雪地亦或是烈火地獄

    值得慶幸的是,等到地球慢慢停止自轉的時候,最起碼都是 幾十億年之後 ,屆時人類要麽已經發展成為星際文明,要麽就已經滅絕了,所以我們實際並不需要太過擔心這個問題。

    如果地球突然停止自轉

    我們可以把腦洞開得再大一些,如果地球上有一個控制自轉的剎車,然後路人甲一腳踩上去, 地球的自轉在一瞬間停下來 ,屆時又會發生什麽呢?

    這個情況有點特殊,首先我們需要知道一下地球上的自轉速度,地球赤道的長度約等於四萬公裏,也就是在赤道上的人實際上是 以463米每秒的速度跟著地球旋轉 ,這是赤道的速度,隨著緯度的上升,這個速度會逐漸下降。

    赤道地區

    463米每秒,也就是時速1666.6公裏,以這個速度突然停下,結果只有一個,我們會 自西向東飛出去 ,然後 不管撞上什麽東西,最終都會變成一坨肉餅

    由於緯度越高自轉的速度就相對更慢,所以 只有在高緯度的人才有機會活下來 ,比如站在南北極點的人可能什麽都不會感覺到。但可惜的是高緯度地區由於太冷了,存在的人並不多,可能只有極地考察站中的人能夠活下來。

    而且事情沒有那麽簡單, 地殼會被立刻撕裂,大量火山會瞬間爆發 ;因為自轉慣性導致聚集在赤道的海水也會向高緯度地區湧去,屆時將會出現 數千米高的大洪水 ,洪水最終會沖到極點去。

    巖漿噴發

    最終,這個地球上99%的生命都會因為這樣的巨變而滅絕,地球如果突然停止自轉,屆時不僅僅生命會滅絕,很可能 地球本身也會發生崩壞

    結語

    人類在地球上生存了數百萬年,都沒有出現過什麽特別劇烈的天災人禍,這種會讓我們產生一種 思維慣性 ,認為地球是一個 絕對安全的生命搖籃

    但實際上整個宇宙根本就不會有絕對安全的地方, 宇宙是動態的 ,所有的物體都在運動,在這樣的環境下,將腳步停留在地球表面是一種很危險的事情,所以我們才需要 努力發展航空航天技術

    中國空間站

    只有擁有了在星際空間中生存的能力,才有可能讓人類文明在宇宙中生存更長的時間。