如果地球停止公轉,你們生命的最後64天竟是這樣...

2021-01-16 girls英語


(Aatish Bhatia/文,霽藍/編譯)炎熱的夏天又要到了,看著火辣的太陽,不禁想抽點時間想像一下:在一個沒有「年」概念的世界裡——地球由於某些原因停止了公轉——生命會是什麼模樣。

誠然,這個問題很奇怪,但最近我在思考的過程中簡直著了魔。並不因為它有什麼特別,單純是因為它(至少對我來說)很吸引,思考起來也很有意思。

如果宇宙裡伸出一根巨大的指頭,讓地球慢慢地停止公轉,會發生啥事兒?

沒啥好事。地球會撞向太陽!



現在試著點「重置」(Reset)鍵,拖動寫有「V」的圓圈來減少行星公轉的速度,再點擊一次「開始」鍵。會發生什麼呢?

如果你把行星的速度降到足夠慢,就能看到它撞向太陽了。




想要知道撞太陽的原因,我們先來複習一下公轉產生的原因。每個仰望夜空的孩子,總會在某個時刻提出一個問題:「為什麼月亮不會掉下來呢?」答案非常簡單,雖然動用了牛頓那樣的偉大頭腦才被解決(或許天才的標誌就是能用簡單的答案回答孩子們的問題)。

如果牛頓來回答孩子們的問題,答案也許會是——月亮的確會掉下來。它在持續地下落。所謂繞軌道運行,其實是這樣一種狀態:你一直在下落,但卻一直在偏離你要落向的物體。在《銀河系漫遊指南》中,道格拉斯·亞當斯描述了飛行的秘密。「訣竅就是,」他寫道,「學習怎樣把自己往地上扔,並錯過著陸目標」。事實證明,這個描述也能極佳地解釋軌道內物體的運動狀態。

不過以下才是牛頓對這個問題的解釋:想像一下從某一高度發射一枚加農炮彈。如果發射加農炮彈的速度大,它在撞到地面前飛出的距離就遠。發射時炮彈速度越大,它飛出的距離就越遠。

牛頓解釋軌道運動。圖片來源:youtube.com

但是稍等——地球是圓的喔。這就意味著如果發射時初速度足夠大,它飛行的距離就可能遠到一種地步:當它理應撞向地面時,它下方的地面已經彎過去了。因此加農炮彈持續向地面下落,而地面也相應地繼續彎曲。這個情況成了無止境的自由下落——加農炮彈開始繞地球旋轉了!

所以,軌道運動與一般的自由落體運動的區別就在於,物體的速度大到足夠避開下落目標。想像一下在初速度為零的情況下扔下一枚加農炮彈,和將它發射到近地軌道的區別。

同理,如果地球的公轉速度全部消失,地球便會徑直落向太陽。它失去了避開太陽所需的速度。



那麼這種「地球落體」的過程需要多久才會完成呢?

我會跳過演算步驟,直接告訴你得出的結果。大約過64天半,我們就會下落到灼熱的太陽中心。

不過別擔心,在這之前我們早就死透了。

地球落向太陽的過程是加速運動。它下落得離太陽越近,日光越強烈,因此地球的溫度開始上升。

下面這張圖描述了這64天半裡地球的平均溫度。


圖片來源:Aatish Bhatia

調整一下縱坐標,我們能看到,絕大部分的升溫都發生在地球的最後一天。


圖片來源:Aatish Bhatia

你能看出,很快情況就會變得不容樂觀。就讓我們開起更大的腦洞,腦補一下地球撞向太陽時會是怎樣的情況吧。下面就是我基於科學的實況報導《地球末日六十四天半》。



我們開始了跌向太陽的旅程。



經歷了6天的墜落,地球的溫度上升了約0.8℃,與1880年至今我們星球的溫度上升幅度相同。你也許還不怎麼覺得熱,但是變化馬上就要來了。



全球平均溫度上升了約10℃,到達35℃(95℉)。我們的地球正在經歷極端劇烈的全球性熱浪。這次溫度上升與2003年創紀錄的歐洲熱浪不相上下。農作物正在死去。



地球落體已經過了一個多月,我們已經走過了整個奔日路程的五分之一。日光又亮又毒猛烈到簡直不能忍,在視覺上也明顯增大。全球平均溫度達到58℃(137℉),已經超過了有記載以來的地球最高溫度記錄,也就是美國加州死亡谷測量到的56.7℃(134℉)。

對於地球上的大多數人來說,在沒有空調的情況下,地球已經沒法活了。到這個時候,電力基礎設施要麼捉襟見肘,要麼就已經停止輸出。森林火災在荒野肆虐,不能打洞或設法逃避酷熱的陸生動物正走向滅絕。

同樣地,昆蟲也受到高溫的影響並死去。持續升高的水溫導致魚類也慢慢死光,因為溫度較高的水所溶解的氧氣減少,而氨卻增多(氨對魚類有毒),整個水生食物鏈會因而斷裂、崩潰。

溫度過高以至於陸地上最耐熱的生物之一——撒哈拉銀蟻(Cataglyphis bombycina)都無法生存(它們能耐受53.6℃的高溫)。不過,撒哈拉沙漠蟻(Cataglyphis bicolor)到還能茁壯生長,它們可以耐受70℃的高溫。作為食腐動物,這種螞蟻以其它因酷熱死去的生物屍體為食——現在地球上到處都是它們的食物了。


「奔日」一個月後,撒哈拉沙漠蟻還能堅強地活著。圖片來源:natur-portrait.de



我們現在已經穿過了金星軌道。全球平均溫度達到了76℃(169℉),即使是撒哈拉沙漠蟻也因酷熱而無法存活。

然而龐貝蠕蟲(Alvinella pompejana)還在堅持著。這種神奇的生物能長到13釐米(5英寸)長,目前已知它能在80℃下存活。一般認為,龐貝蟲的耐熱超能力來自它們背上的一層羊毛狀細菌保護層,這層東西能夠起到隔熱作用。這種蠕蟲是科學界已知除了水熊蟲們(過一會兒就說到它們了)之外最耐熱的多細胞生物。


龐貝蠕蟲。圖片來源:EOL/flickr



我們剛剛脫離宜居帶,跟太陽系中既不過冷也不過熱、適合生物持續生長的黃金地帶說了再見。

在103℃(217℉)的高溫下,地球環境溫度已經超過水的沸點。地球上的海洋都正在沸騰了。液態水已無法繼續存在於地表的多數地方,水蒸氣包裹了這顆行星。如今地球上絕大多數,尤其是多細胞生物都已滅絕,連超級耐熱的龐貝蠕蟲都熬不下去了。超嗜熱生物(例如耐熱細菌)還能在海洋深處因水壓抑制水沸騰而存活(甚至良好地繁殖)。耐火植物還撐著沒有滅絕。

水熊蟲(Tardigrades)是已知存活能力最強的生物。天了嚕,這種生物甚至能在真空、極寒和太空強輻射環境中能存活長達10天。它們的的確確是地球最強的生存者之一。


身負隱生絕技的水熊蟲,在接近50天的當口仍然存活著。圖片來源:Bob Goldstein and Vicky Madden, UNC Chapel Hill

到了這個地步,水熊蟲可能才剛剛發現情況不太對勁。它們大概會減緩新陳代謝,蜷縮起來並自行脫水到體內水分降至原本的1%,以此自保。它們能在這種叫做「小桶狀態」的乾燥狀態下存活並休眠將近十年。



永別了,親愛的水熊蟲們。你們活得最久。雖然你們能在近乎絕對零度到151℃這麼可怕的溫度範圍內存活,但現在,地球的溫度已經超過160℃,連你們也會覺得太熱了。



我們已經飛過水星軌道,成為了離太陽最近的行星,離大結局還有一周。地球環境溫度已超過200℃。



地球終於來到了它生命的終點。由於地球速度在運動過程中累積到極大,近處太陽的引力也很強烈,我們將在這天下午1點時走完整段旅程最後的7%。太陽的引力太大,以致於地球前端受到的拉力遠遠大於後端。這種引力差,或說潮汐力,把地球拉成了橢圓形。巖漿從地殼的裂痕與縫隙中噴出。

這天的初始溫度是800℃,暖和極了。天空中的太陽有平常的14倍大。正午時分,溫度達到2000℃,足以讓巖石熔化。地表化成了巖漿。

十二點半,我們馬上就要走到頭兒了。太陽大到填滿了整個天空。地球已經越過一條有去無回的界限,洛希極限(Roche limit)。在這裡,太陽對地球造成的潮汐力大於地球對自身的約束。一旦越過洛希極限的半徑,重力造成的潮汐效應就會把地球撕裂成巖漿和熔巖構成的小點兒的球體。


經過洛希極限,地球將正式玩完。圖片來源:tumblr.com

這就是我們支離破碎的星球終於到達旅途終點——太陽時的境況。祝大家旅途愉快。



在大家開始擔心地球會撞向太陽之前,先想想這個:地球的公轉線速度約是每秒30千米。換言之,想要達到上面博文中的狀況,我們得先撥停這麼大的速度。相比之下,難度稍低(也並沒有低多少)的情況就是,要是有隻上帝之手能推我們一下,讓線速度達到逃逸速度,也就是每秒42.1公裡,其實地球就能擺脫太陽的引力並成為一顆流浪行星啦!

呃,我寫這段的時候,本來真的是為了安撫你們的。

(編輯:Calo)


文章來自網絡

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  • 如果地球停止公轉,你們生命的最後64天將這樣度過
    ——生命會是什麼模樣。如果宇宙裡伸出一根巨大的指頭,讓地球慢慢地停止公轉,會發生啥事兒?沒啥好事。來自己動手試試看吧。同理,如果地球的公轉速度全部消失,地球便會徑直落向太陽。它失去了避開太陽所需的速度。那麼這種「地球落體」的過程需要多久才會完成呢?我會跳過演算步驟,直接告訴你得出的結果。大約過64天半,我們就會下落到灼熱的太陽中心。不過別擔心,在這之前我們早就死透了。地球落向太陽的過程是加速運動。
  • 萬一地球突然決定不再公轉,我們最後的64天會是這樣
    圖片來源:123rf.com.cn正版圖片庫炎熱的夏天又要到了,看著火辣的太陽,不禁想抽點時間想像一下:在一個沒有「年」概念的世界裡——地球由於某些原因停止了公轉——生命會是什麼模樣。誠然,這個問題很奇怪,但最近我在思考的過程中簡直著了魔。並不因為它有什麼特別,單純是因為它(至少對我來說)很吸引,思考起來也很有意思。如果宇宙裡伸出一根巨大的指頭,讓地球慢慢地停止公轉,會發生啥事兒?沒啥好事。來自己動手試試看吧。
  • 如果地球不公轉了,會發生些啥?
    (霽藍/編譯)炎熱的夏天又要到了,看著火辣的太陽,不禁想抽點時間想像一下:在一個沒有「年」概念的世界裡——地球由於某些原因停止了公轉——生命會是什麼模樣。誠然,這個問題很奇怪,但最近我在思考的過程中簡直著了魔。並不因為它有什麼特別,單純是因為它(至少對我來說)很吸引,思考起來也很有意思。
  • 地球停止公轉會怎樣?
    停止公轉後,地球君還能活大約64.5天。今天體溫已經上升到103℃,我開始大量出汗(液態水開始蒸發,海洋沸騰),感覺自己就像在桑拿房裡一樣(蒸汽覆蓋了整個地球表面)。越高等的生命形式越容易滅絕,我身體裡應該已經沒有什麼生命體了,除了生活在深海的超嗜熱生物。因為深海的高壓能提高水的沸點。你也許想起了曾經火得一塌糊塗的水熊。沒錯,在真空、極端低溫以及高能射線的外太空還能活10天,它現在當然還在陪伴著我。它是我唯一的寵物了。
  • 如果地球突然停止圍繞太陽公轉會怎樣?
    如果地球突然停止環繞太陽的運動會怎樣呢?比如地球撞上了一堵看不見的牆,當然這是完全不可能的,這是不會發生的。在我們開始想像地球完全失去軌道速度的恐怖後果之前,讓我們先來討論下其中涉及的物理學。地球以大約每秒30公裡的軌道速度圍繞太陽運動,這正是地球所需的速度來抵消來自太陽將其向內拉的引力。
  • 有意思,假如地球停止了公轉以後...
    【每日科技網】   停止公轉後,地球君還能活大約64.5天。這是他在臨死之前寫下的日記……  第0天  上帝之手擋住了我。  第47天  我已經徹底脫離能夠維持我個人特色的地方了——我離開了適居帶(太陽系的中由於距離適中而不太熱也不太冷的那一圈地方)。今天體溫已經上升到103℃,我開始大量出汗(液態水開始蒸發,海洋沸騰),感覺自己就像在桑拿房裡一樣(蒸汽覆蓋了整個地球表面)。越高等的生命形式越容易滅絕,我身體裡應該已經沒有什麼生命體了,除了生活在深海的超嗜熱生物。
  • 地球停止公轉和停止自轉,各會造成什麼結果?
    地球在繞著太陽公轉的同時也在進行著自轉。公轉使地球上產生了四季,自轉使地球上出現了白天、黑夜。人類能夠在地球上生息繁衍與地球的公轉和自轉有著密切的關係,也與太陽有著密切的關係。如果地球停止了公轉和自轉,地球絕不是僅僅沒有了四季和白天、黑夜,而是會發生翻天覆地的變化。
  • 地球停止公轉和停止自轉,各會造成什麼結果?
    地球在繞著太陽公轉的同時也在進行著自轉。公轉使地球上產生了四季,自轉使地球上出現了白天、黑夜。人類能夠在地球上生息繁衍與地球的公轉和自轉有著密切的關係,也與太陽有著密切的關係。如果地球停止了公轉和自轉,地球絕不是僅僅沒有了四季和白天、黑夜,而是會發生翻天覆地的變化。
  • 如果地球停止圍繞太陽公轉會怎樣?
    地球的公轉地球公轉一周的周期稱為一太陽年,約為365天又5小時48分46秒地球的公轉 地球公轉的地理意義1.太陽直射點的回歸運動2.晝夜長短變化3.正午太陽高度的變化4.四季和五帶劃分像地球的自轉具有其獨特規律性一樣,地球的公轉也有其自身的規律。
  • 地球停止自轉,或者停止公轉,哪個後果更嚴重呢?
    可以說地球的公轉和自轉給我們帶來了身體的休息和四季的輪換,讓我們能領略更多的美好。那麼如果有一天地球的公轉和自轉都停下來,哪個後果更嚴重呢?如果停止公轉的話,其實停止公轉是不太可能的,但是在假設的情況下,如果地球停止公轉,那麼地球馬上就會掉入太陽。
  • 常識|如果地球停止轉動會怎麼樣?
    地球公轉:由於太陽對地球的引力作用,地球會圍繞著太陽進行轉動,稱為「公轉」。地球公轉軌道上的每一點都在相同的平面上,這個平面就是地球軌道面,也稱為「黃道面」。地球無論公轉到什麼位置,這個自轉軸和公轉平面之間的傾角都是保持不變的。如果有一天,地球突然停止了轉動,那會怎樣呢?很顯而易見的一點就是,地球上的晝夜交替和季節變化將會發生改變。
  • 如果地球的自轉或者公轉停止1秒會怎樣?
    雖然身處地球上的我們感覺是靜止的,但這只是相對於地面而言。如果以太陽為靜止坐標系,那麼,地球既繞著地軸自轉,又繞著太陽公轉。如果地球停止轉動,哪怕是1秒,都會造成不小的影響。如果地球突然停止的是自轉,那麼,地球上會出現多大的變化與緯度有關。
  • 假如地球停止公轉,以現在的技術我們都沒法逃離墜落太陽!
    這個假設可不是一般的猛,地球停止公轉的話問題就有點嚴重了,地球停止自轉只是讓人類過半年白天半年晚上的日子,理論上來看生命還是可以生存的,但如果停止公轉的話就直接墜落太陽了,我們簡單來分析下這兩種結果吧!
  • 如果地球停止轉動,世界會變成什麼樣子?
    地球一直在圍繞太陽公轉,同時也在自轉,公轉加自轉也成就了地球生機勃勃的生命形式,給了地球白天黑夜,還有春夏秋冬! 如果地球停止轉動,公轉和自轉都停止,很多人第一個會想到的是沒有了白天黑夜之分,地球的一個半球永久是黑夜
  • 如果地球真的忘記了轉動會咋樣呢?
    地球當然不可能忘記轉動,也不會突然停止自轉。因此下面地球停轉的描述都基於假設。地球突然的停轉只有一種方法,就是與一顆相當地球級的星球相撞。但這種相撞的後果是,在地球停轉以前地球恐怕就已經毀滅了,碎為齏粉,成為一個圍繞著太陽旋轉的小行星帶了。假設地球無疾而終,突然停止自轉,地表所有的生命同樣都會毀滅。
  • 公務員考試常識積累:地球的自轉和公轉
    地球無論公轉到什麼位置,這個自轉軸和公轉平面之間的傾角都是保持不變的。如果地球停止自轉如果有一天,地球突然停止了轉動,那會怎樣呢?很顯而易見的一點就是,地球上的晝夜交替和季節變化將會發生改變。如果地球停止公轉那如果地球突然停止了「公轉」,又將會發生什麼樣的可怕景象呢?(1)地上的物體都將會飛出地球表面甩向太空,就像一下子發射了無數顆「旅行者1號」探索衛星似的。
  • 如果地球停止讓太陽轉動,人類只剩一個月的生命嗎?
    地球以每小時11萬公裡的速度向太陽旋轉,如果他停止繞太陽轉動的話,人類就只有一個月的生命。如果地球突然停止轉動,地球上的生物將會全部死亡,地球將會失去引力。
  • 地球公轉一圈是365天,太陽系公轉一圈是多少天?科學家給出答案
    地球公轉一圈是365天,太陽系公轉一圈是多少天?科學家給出答案人類的科技在不斷的進步,我們現在已經知道了地球是圍繞太陽轉動的,地球圍繞太陽轉動一年的時間是365天,於是有很多人非常好奇,太陽系公轉一圈的時間是多少,科學家根據天文測算出來,最開始的時候是從太陽距離銀河系中心為2.6萬光年,然後利用圓周率的方法來計算的,科學家計算出太陽的軌道是16.34萬光年,一光年大約是9.46萬億千米,也就是1.73億億億千米
  • 【科學向日葵】地球停止自轉會發生什麼
    親愛的小夥伴們,你們好! 我們又見面了! 我們大家都知道,我們賴以生存的地球有著公轉和自轉。 地球圍繞太陽的運動是公轉。
  • 如果地球突然停止轉動,那麼會出現什麼樣的情況?
    有人腦洞大開,想問問地球如果突然停止轉動,會發生什麼樣的情況,我們的第一反應就是地球不會再有黑夜和白天之分,也沒有四季的變化。如果再深入想一下,地球就會失去公轉離心力的作用,從而加速向太陽墜落。情況僅是這樣嗎?