如果月球的重量減半,地球會怎麼樣?

2020-12-17 旭旭堯堯

如果月球變輕了,就會更靠近地球,因為原本把月球繞地軌道慢慢拉寬的潮汐力減小了,這對於地球和地球上的生物都會有很顯著的影響。

月球的實際軌道平均距離地球約38萬3990公裡,不過每年會向外移約4公分。那是為什麼呢?

這是海水的潮汐現象所造成的。潮汐是由月球和太陽的引力拖曳引起的。月球的重力再加上地球與月球繞共同的質心轉動,造成海水呈橢圓形,同時間會有兩個滿潮,一個在地球的向月面,另一個則在地球的背月面。與月球的公轉速度比起來,地球的自轉可說是非常快速,所以在向月面,地球會把滿潮的海水拉扯得稍快一些。水對月球的引力會把能量傳遞給月球,不斷把月球軌道一點一點地向外推。世界上最大的潮汐是在加拿大的芬迪灣。漲潮和低潮之差可達16.3米。

如果月球變輕或減半了會有什麼影響?

最直接的影響就是潮汐。

但要了解其影響,我們需要了解潮汐是如何工作的。潮汐是地球感受到的來自月球和太陽引力的結果。如果我們暫時不考慮太陽,面對月球的地球海洋會在月球引力的作用下膨脹起來:漲潮。因為有地球近面和遠面引力的差異,所以與此同時,在離月球最遠的那一面也會出現漲潮。因為海洋是液態的,所以在這兩次漲潮之間有兩次退潮。由於地球在旋轉,這些漲潮和退潮在24小時內在全球移動,也就是說每一個沿海地區每天要經歷兩次漲潮和兩次退潮。太陽也有它的作用。太陽對潮汐的影響還不到月球的一半。

潮汐減小的連鎖反應:

月球向我們靠近

如果月球的質量只有一半,潮汐就會比較小,把月球軌道向外推的能量也就減小了。雖然月球的質量減半表示外推所需的能量也變少了,但是潮汐更微弱,所以無法阻止月球向我們靠近。

地球的自轉變慢

傳遞到月球的能量,來自地球的自轉,因此地球的自轉也正在變慢,也就是說一天的長度會越來越長。地質學家認為地球一開始的時候,一天應該是5~6小時。如果現在月球變輕了,對地球的拉力會減小,地球就不會轉得像現在這麼慢,一天可能是15個小時。

很多生物會出現生存危機

潮汐如果變得微弱,那麼數十億年來,它於地球陸地的侵蝕作用也就不會這麼劇烈。經由淘選作用進入海洋沉澱的泥沙變少了,對於生命的起源影響會很大:某些可能是生命起源的有機化合物,也許無法進入早期海洋的原湯(primordial soup)中。

再說說現有的生物會怎麼樣,潮汐變弱,因此動物的生活-尤其是在潮間帶的動物-必須迅速適應。潮間帶是海洋和陸地生態群落之間某些物種繁衍的集中地帶。較弱的潮汐會使這條海帶變窄,加劇競爭,危及生存。

對其他物種來說,潮汐更為重要。例如,如果月球消失,加利福尼亞的小銀魚和各種類型的海龜將會消失,因為它們已經進化到高度適應漲落的潮汐。它們將卵產在沙灘上,並將孵化時間安排在與潮汐同步的時間,這樣會給它們的後代提供最好的生存機會。如果沒有月球的影響或影響減小,這個系統就會崩潰。

氣候變得不穩定和極端

假設生命仍然誕生了,就必須面對更頻繁的冰期和更極端的乍暖氣候,因為大的衛星有助於行星穩定。如果月亮這個穩定器變小了,全年的氣溫和日照會有比較大的差異,冰河時代每隔幾千年就會降臨到世界的不同地方。火星有兩個小衛星,但質量加起來只有月球的數百萬分之一,所以火星的自轉軸會明顯搖晃,使得氣候變化劇烈,各季溫差也比地球大許多。

夜晚更黑暗

實際上,就算仍有生命,地球也會黯淡許多。較小的月球表示月光也比較微弱,夜晚更為黑暗。不管是哪一種生命形態在這個改變後的地球上繼續演化,都會發展出更大且更敏感的眼睛,才能在光線更微弱的夜晚找到方向、尋覓食物與繁衍。

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