地球自轉在變慢,月球公轉也在變慢,終有一日,一天就是一個月

2020-11-22 騰訊網

其實,地球自轉的速度是越來越慢的,在地球早期,一天只有幾個小時,在恐龍時期一天只有20幾個小時,而今天,一天是24個小時。如果地球歷史足夠長,那麼未來很有可能一天就是一個月那麼久。

這到底是為什麼呢?其實和月亮有關。

月亮潮汐力

在宇宙中有一句話叫做:質量為王。這是因為質量越大的天體,引力越大,引力越大的星球,越能對周圍的天體造成影響。比如黑洞,引力大到連光都逃逸不出去。

但是地球和月亮的引力沒那麼恐怖,尤其是月球,因為月球的質量相當於地球質量的1/6,因此月亮會受到地球的引力束縛,圍繞著地球運動。

但是月亮本身也存在引力,月亮的引力對地球也會造成影響,最直接的影響便是潮汐變化。

具體來說,是這樣的。

我們知道,地球表面積約為5.1億平方公裡,海洋總面積約為3.61億平方公裡,海洋總面積佔地球總面積的70.8%,也就是說,地球液態水較多。

而海水是流動的,不僅會流向地處,還會流向引力大的地方。根據初中學的牛頓力學我們知道:力不僅有大小,還有方向。

而月球提供的引力方向,便是地球上方,因此海水會擁簇向月球,也就形成了高潮。(太陽也會提供潮汐力,但由於太陽離地球太遠,因此地球潮汐變化主要由月亮引發)。

由於海水在潮汐變化中會消耗能量,並散發熱量,因此會消耗地球的一部分動能,也就是會讓地球減速,因此地球會慢慢變慢。月亮的作用,就是給地球提供剎車的引力。

事實上,地球自轉速度相比於早期地球而言,已經變慢了許多。在地球剛形成之處時,地球自轉一圈的時間僅有幾個小時,在恐龍時期時,地球自轉一天需要20個小時,而今天,地球自轉一圈需要24個小時。

如果地球的歷史足夠長,那麼未來很有可能會發生月亮潮汐鎖定地球。事實上,矮行星冥王星與它的衛星就發生了相互潮汐鎖定的情況。

而現在,月亮還沒潮汐鎖定地球,但地球已經完成了潮汐鎖定月亮,那麼,地球是如何潮汐鎖定月亮的呢?

地球潮汐鎖定月亮

具體來說是這樣的。

月球表面雖然沒有液態海洋,但早期月球因為溫度非常高,月球呈熔融狀,因為是流體,所以也能引發潮汐變化。

後期隨著月球的逐漸降溫,月球表面呈冰冷的固體,但是巖石也能在引力的作用下發生形變,慢慢的,月亮會發生形變,靠近地球兩側的球體會被拉長,呈橢圓狀。

雖然月亮在這個時候也會自轉,但是月亮每次自轉都消耗著能量來減慢自己的速度,久而久之,月亮自轉一圈的速度等於公轉一圈的速度,因為這時月亮的速度和地球同步了,因此就不會在地球引力的作用下減速了。所以月亮也被地球潮汐鎖定了。

其實地球被月亮潮汐鎖定,利用的也是這個道理。

那麼為什麼地球至今還沒被月亮潮汐鎖定呢?

月亮為什麼沒有潮汐鎖定地球

其實是因為地球質量比月亮質量要大,因此,月球引力雖然導致地球自轉速度減慢,但月亮想要潮汐鎖定地球,只能緩慢地進行。其實我們今天生活的地球,就在慢慢減速中,只是因為減速的速度非常非常慢,人類幾乎感覺不到。

如果地球歷史足夠長,或許月球就會把地球潮汐鎖定,到時候地球自轉一圈的速度,就和月亮公轉一圈的速度相同,也就是一天等於一個月。

不過,這個時間實在是太漫長了,可能需要上千萬年以上。

一旦地球被潮汐鎖定,那麼將會發生什麼?

如果地球被潮汐鎖定,地球將可能不再適宜人類生存。

首先是因為一天等於一個月,那麼動植物將會在這個月經歷黑夜,下個月經歷白天。由於黑夜太長,導致生物接觸不到陽光,因此無法利用陽光產生能量,所以大多數植物會緩慢死亡。

植物是最底層的食物鏈中的一環,一旦沒了植物,食草動物也將缺乏食物而死亡,相繼也會引發食肉動物們的死亡。

還有,由於黑夜過程,還會導致寒冷加劇;而這一個月內始終面向太陽的那一面,會在溫室效應的作用下,慢慢加熱,所以兩地都不適合生存。

唯有黑夜與白天的交匯地帶,或許可以供部分生物生存。

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