本文參加百家號科學#了不起的天文航天# 系列徵文
網友提問: 地球在逐漸變重嗎?專業的講,它的質量是否會增加?我和小夥伴打賭,賭地球是在變重的!
答:我沒有感覺到它在變重,而且我想不到任何理由會讓地球變重,所以對於賭約抱歉你可能要輸。
地球在發生一些令人意外的變化,比如說,地球和月球之間產生相互作用引起潮汐,而這種作用反過來又讓地球的自轉逐漸變慢同時使得月球逐漸遠離地球。此外,熔化的地球內部在非常緩慢的發生冷卻,地球的磁極偶爾還會發生反轉(磁極的反轉也許是由於地球內部的液態鐵質流動發生隨機波動產生)。
地球的內核,是地球的最深層的部分,半徑1220公裡。一般相信它以鐵-鎳之合金組成,以及大概與太陽表面溫度相同,約為5700開氏度。
再解釋一下我的問題「地球是否在逐漸變重」,地球上的植物、動物包括人類在死亡後都會分解回歸到地球,讓地球變重,那我們不就是增加給了地球一點點重量嗎?我的意思是絕大部分的動植物的化石都在地下,極少數出現在地面上,那在它們之上的地球是從哪來的?
圖解:美國阿波羅17號太空人在前往月球途中拍攝的「藍色彈珠」地球照片(攝於1972年12月7日,非原始照片)
你一定在想,對呀!我搞不明白的是,地球上有幾十億人,當他們死了,肯定會讓地球的質量增加!如果把他們的體重加和一定會得到一個可觀的數字。即使還有骨頭會留下來,剩餘的質量依然很大,明白了嗎!
我知道接下來你們會問,那這些人從哪來?回答:來自媽媽的子宮。你們又會問,那媽媽們需要吃東西來讓孩子長大,這些吃的又是從哪來的呢?回答:從土地,植物和動物得來的。
圖解:從上到下,從左到右:
輪藻、一種雜交薔薇、百歲蘭;
小毛氈苔、蓬蘽、歐洲酸櫻桃;
銀杏、柳樹、溪苔屬;
非洲蘇鐵、蕙蘭、一種蘚類;
一種蕨、紫菀、朝鮮冷杉。
恐怕你的說法並不成立。所有組成生物的原材料最初都來自於地球,等到生物死去再回歸到地球,這就是生命的循環過程。
圖解:海洋鯨魚泵的圖示, 顯示鯨魚如何在水體中循環營養。
但是仔細思考之後我想出了一個新的解釋思路可以幫你贏得賭約。很抱歉之前我沒有想到這個思路,就結論而言你是對的,地球的確在緩慢的,而且是非常緩慢的變重。太陽系中的一些殘骸顆粒一直在不停的轟炸地球,通常情況下我們不會注意到這些,因為這些碎片就像灰塵一樣細微,但有時會有更大的碎片(你一定看過《天地大衝撞》吧),也許一年也不會增加多少質量,但地球的質量確實是在慢慢變大。
圖解:忒伊亞是一顆假設存在的遠古行星,存在於早期的太陽系。根據大碰撞說,忒伊亞星的直徑約6000公裡,差不多跟火星一樣大,位於地陽拉格朗日點,屬於地球特洛伊;45億3300萬年前[1],忒伊亞與地球相撞而形成月球。
我只是想指出要計算諸如衛星、探測器、國際空間站、遺留在月球上的設備這類物體給地球帶來的質量損失。
要算出地球的質量是否真的在增加,就必須計算地球平均每年從宇宙獲得多少碎片、掉落多少衛星、發射多少衛星探測器等等。
還要計算因為速度超過地球逃逸速度而脫離大氣層的分子質量。
圖解:相對其他顏色的光而言,大氣中的氣體散射藍色光較多。所以從外層空間來看,地球就有一層藍色光暈。正是因為如此,天空大多數時候也是藍色的。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3. Karen Masters-南北角- curious
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