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假如地球立刻停止了圍繞太陽轉動,那麼將會有災難性的後果發生。會讓地球形成一個由山脈、海洋和樹木混合而成的泥石流,席捲的速度每小時超過數百公裡。如果是緩慢的停止轉動,結果也同樣不會樂觀。因為我們會停止了正常的晝夜循環,但這一現象不會立即致命。
但如果地球在繞太陽運行的過程中不知何故突然停了下來,就好像撞上了一堵看不見的牆,會發生什麼呢?就像地球停止自轉一樣,這是完全不可能,也不會發生的。而對於一個不會自轉的地球來說,後果將是完全毀滅性的,想像起來也超有趣。
圖解:拍攝於某太空飛船上
在我們開始想像完全失去軌道速度的可怕後果之前,讓我們來研究一下其中所涉及的物理問題。
現在地球正以每秒30公裡的軌道速度繞太陽運行。正是由於擁有這樣的一個速度,抵消了太陽對地球產生的向心力。如果太陽突然消失,地球將以每秒30公裡的速度直線運動,這就是軌道的工作原理。
如果地球的軌道速度加快,那麼它將進入一個距離太陽更遠的軌道來平衡向心力。反之,如果地球的軌道速度減慢,它將進入一個距離太陽更近的軌道來平衡。如果地球要停止圍繞太陽運動,軌道速度一直減少到零呢?那我們現在已經變成了烤肉!
首先,讓我們想像一下如果地球突然停止會發生什麼。正如上面提到的,地球的軌道速度是30公裡/秒,這意味著如果它突然停止,它上面的所有東西仍然有30公裡/秒的慣性。地球的逃逸速度約為11公裡/秒。
更形象點說,所有在地球前端的東西都會衝向太空,繼續沿著原本地球圍繞太陽的軌道繼續運行。而任何在尾部的東西都會撞向地球變得粉碎。這將是一個非常可怕的,也很難收拾的爛攤子。
但是,就算地球緩慢地減速到停止,這仍然將變得十分可怕。如果沒有向外的向心力來抵消向太陽的引力,地球就會開始向太陽墜落。
發生這件事需要多長時間呢?根據康奈爾大學的天文學家戴夫·羅斯坦博士的說法,整個旅程大約需要65天。其中,穿越金星的軌道需要41天,而在第57天,我們將穿越水星的軌道。
隨著時間的推移,地球會變得越來越熱,因為它越來越靠近太陽。阿蒂什·巴蒂亞在《連線》雜誌上做了進一步的計算來測量溫度。在經歷一個月的自由落體後,地球的平均溫度會上升到50攝氏度。50天之後,溫度會上升到125攝氏度。最後一天,溫度會上升到3000攝氏度,結果可想而知……
當然,這件事完全不可能發生,沒有什麼可以組織地球保持現在的運動狀態。然而,還是存在一種可能將地球拖向太陽的情況。
在很久很久以後,太陽將變成一個紅色的巨星並不斷向外擴張,逐漸吞沒水星和金星的軌道,至於是否也會吞噬地球,天文學家們仍然爭論不休。
圖解:可憐的地球 來源Digital Drew.
假設那種情況會發生,那麼地球將處於太陽的大氣層中,當它繞太陽公轉時,會受到來自太陽物質的摩擦,並向內螺旋運動。當然,如果真是這樣的話,實際上地球是在太陽內部軌道運行,也就是說墜入太陽的事情已經發生了。
總的來說吧,如果地球恰好在其軌道上停止運行,它將需要大約65天的時間墜入太陽,並且消失在等離子體中。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. 西西西-universetoday
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