地球為什麼自轉幾十億年都不停下來?

2020-12-06 老粥科普

行星的自轉是一種慣性運動,這種自轉通常是在行星形成之初就已經開始了,地球自然也不例外。要想知道地球為什麼能自轉幾十億年,我們需要把眼光放到45億年前,從太陽系的形成開始講起。

行星為什麼會繞太陽轉?

在太陽系形成之前,我們所處的這一片太空是一個混沌的星雲團。前一顆超新星把一切都炸成了碎片,星雲中間除了一顆叫做T Tauri的年輕星球之外,其它都是氫、氦和各種重元素碎屑。也許是附近另一顆超新星爆發產生的激波打破了太陽星雲的平衡,使它旋轉起來,隨著星雲開始加速,其角動量,重力和慣性將其平展成垂直於其旋轉軸的原行星盤。由於碰撞引起的小擾動和其他大型碎片的角動量產生了公裡大小的原行星開始形成的方式,繞著星雲中心運行。

星雲的中間區域由於沒有太大的角動量,轉的不快,這裡的物質迅速向中心的T Tauri星坍塌,壓縮加熱直到氫氣開始核聚變成氦氣。經過更多的收縮,T Tauri星的質量變得越來越大,它巨大的質量吸引了周圍越來越多的氫氣和塵埃,直到被點燃並演變成太陽。

那些靠近太陽又沒有被吞沒的行星,都是因為它公轉的速度足夠快,達到了角動量與引力的平衡。

關於太陽系中心重力造成整個星系物質產生旋轉,其實我們在家裡做一個簡單的實驗就容易理解角動量:當你拔掉一個裝滿水的水池底部的塞子時,就會漸漸產生漩渦,越靠近中間,水下洩的速度越快,漩渦就會越大越急。

行星為什麼會自轉

在太陽形成的同時,在星雲重力的外部引起物質凝聚在密度擾動和塵埃粒子周圍,其餘的原行星盤開始分離成環。在一個稱為失控增生的過程中,許多較大的灰塵和碎片碎片聚集在一起形成行星。

行星之所以沒有隨中心氣體一起落入太陽,是因為它們有足夠的角動量。行星繞太陽做圓或橢圓的離心運動,在沒有外來作用力的情況下,行星會繼續保持它原有的公轉軌道。這符合牛頓第一定律。

(行星在原行星盤中形成)

行星的自轉是因為在行星形成之初的時候,位於行星環附近的塵埃和碎片各自擁有不同的角動量,當這些碎屑聚集在一起時,它們的角動量差會推動行星向某一個方向做自轉運動。

一般認為,地球在形成的初期,它的自轉速度要比今天快許多。直到一顆火星大小的星球撞擊到地球上,不僅將大量的碎片撞到距離地球4萬多公裡的高空形成月球,其巨大的撞擊力還使地球自轉的速度減慢了下來。

(地球被撞擊過程)

地球自轉會越來越慢

地球相對於太陽在大約24小時內旋轉一次,但相對於其他遙遠的恆星,地球自轉一周的時間是23小時56分4秒。我們的地球現在每一天都會比前一天更長,這意味著地球轉得越來越慢。只不過地球減慢的過程非常漫長,每過100年,地球自轉一周的時間會增加2.3毫秒,所以我們幾乎沒有感覺。

從天文學的角度,地球確實比以前轉得慢了,這主要是因為月球的影響。

月球繞地球旋轉,它與地球之間的引力會造成地球大氣、海洋甚至地殼的潮汐運動。這種潮汐運動會輕微地改變地球自轉的角動量,從而減緩地球自轉的速度。

根據計算,在大約1.8億年後,地球上的一天將比現在長一個小時。

地球會有一天停止自轉嗎?目前看來不會,同樣是因為潮汐作用,月球正在一點點地遠離地球,它對地球的影響也會一點點減少,所以在可預見的未來地球都不會停止旋轉,直到永遠。

如果有永遠的話。

相關焦點

  • 為何地球轉了幾十億年都沒停下來?是什麼力量驅使在地球自轉?
    當你每天在感受地球的自轉帶來的晝夜交替的時候,你有沒有想過這樣一個問題,地球為什麼會自轉,難道只是為了地球兩面到照到太陽?地球自轉的力是怎麼來的,為什麼地球自轉了幾十億年都不會停下來?地球為什麼會自轉呢?
  • 地球自轉46億年都沒停下來,是什麼力量在推著地球轉?
    ,我們生活的地球,從誕生的那一刻起就一直圍繞太陽旋轉,自己也在不斷地進行自轉,地球至今已經誕生超過46億年,換句話說地球已經持續轉動了46億年,根據質能守恆定律判斷,地球運動那麼久早該停下來了,可是現在地球依然在自轉,而且沒有表現出停下來的跡象,難道地球真的是一個永動機嗎?
  • 地球自轉46億年都沒停下來,是什麼力量在推著地球轉?
    ,可是矛盾的是,我們生活的地球,從誕生的那一刻起就一直圍繞太陽旋轉,自己也在不斷地進行自轉,地球至今已經誕生超過46億年,換句話說地球已經持續轉動了46億年,根據質能守恆定律判斷,地球運動那麼久早該停下來了,可是現在地球依然在自轉,而且沒有表現出停下來的跡象,難道地球真的是一個永動機嗎?
  • 地球已經自轉了45億年,未來會停下來嗎?
    自人類誕生起至今,人類對地球的研究從知之較少到知之較多,越來越多的地球奧秘都隨著人類科技的發展而被公諸於世。而人類至今也未曾停止過研究地球的步伐,人類甚至希望有朝一日能走出地球,到別的星球上面生活。眾所周知,地球自誕生到如今都是自西向東不停地圍繞太陽進行公轉運動,而且還不斷地發生自轉運動。似乎是有一種牽引力帶著地球不斷地發生運運動。那麼,地球已經轉動了45億年了,會不會有停下來地一天呢?下面我們就圍繞著這個問題尋找答案吧!看完或許你就清楚了。
  • 地球為什麼會自轉?有一天會停下來嗎?
    自46億年前形成以來,地球每天都會繞著地軸自轉一圈,因此地球上萬物才能感受到周而復始的日升日落。如果沒有外力的改變,地球將永遠地自轉下去,直到世界毀滅,直到太陽膨脹成一顆紅巨星吞沒地球。但是,為什麼地球會不停地轉動呢?
  • 自轉是一種慣性運動嗎?為何地球可以自轉幾十億年?
    ,這種自轉通常是在行星形成之初就已經開始了,地球自然也不例外。要想知道地球為什麼能自轉幾十億年,我們需要把眼光放到45億年前,從太陽系的形成開始講起。行星為什麼會繞太陽公轉?在太陽系形成之前,我們所處的這一片太空是一個混沌的星雲團。前一顆超新星把一切都炸成了碎片,星雲中間除了一顆叫做T Tauri的年輕星球之外,其它都是氫、氦和各種重元素碎屑。
  • 自轉是一種慣性運動嗎?為什麼地球可以自轉幾十億年?
    先回答第二個問題,簡單粗暴地說,地球可以自轉幾十億年,是因為地球有角動量且角動量守恆。而自轉運動也沒有受到任何的外力,因此天體的自轉也是廣義的慣性運動。當然也可以把天體自轉看作是其自身每一部分都在圍繞中心作測地線運動――廣義的慣性運動。事實上,地球的自轉在逐漸減慢地球自轉減慢已經在考古上得到證明,變慢的原因是因為受大氣摩擦、外來天體撞擊以及太陽和月球對地球的潮汐力等因素的影響所致。
  • 地球自轉了45億年,能量來自哪裡?為何一直停不下來?
    地球自轉了45億年,為何到現在還沒有停下來?能量來自哪裡?首先我們說下能量來自哪裡這裡說的能量肯定指的是動能或角動量,那麼最初的角動量哪裡來的?我們都知道在銀河系中有很多活躍的恆星形成區域。而我們的太陽肯定也是眾多恆星形成區域中不起眼的一部分。
  • 為什麼地球能夠自轉46億年而不停止?它的能量來自於哪裡?
    我們都知道,浩瀚的宇宙中有無數的恆星,行星等天體,這些天體有一個共同的特點,那就是它們都在運動,除了圍繞更大質量的事物進行公轉之外,還在不停進行著自轉。地球從誕生那一天起就一直在自轉,到現在已經自轉了46億年,於是很多人就會產生這樣一個疑問:為什麼地球能夠自轉46億年而不停止?它的能量來自於哪裡?相信很多人都想知道這個問題的答案。而站在物理學的角度,世界上是不存在永動機的,曾經有一段時間,研究探索永動機是非常熱門的一個話題,不少的人們都試圖研究出永動機而聞名世界。
  • 為什麼有人認為地球是「永動機」?自轉46億年未停,真相意想不到
    後來,隨著科技的進步,人類才發現在現實中根本不可能存在所謂的「永動機」,因為自然界的任何物體都遵守愛因斯坦提出的質能守恆定律,而「永動機」則明顯違背了質能守恆定律,所以不僅在地球上,在太陽系 銀河系甚至整個宇宙中都不可能存在真正意義上的永動機。我們都知道,地球至今已經誕生超過46億年,從誕生的那一刻起,它就一直圍繞太陽旋轉,自己也在不斷地進行自轉。
  • 地球為何能轉幾十億年?地球自轉是慣性還是規律,動力從哪來?
    地球是太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序排為第三顆,也是太陽系中直徑、質量和密度最大的類地行星,距離太陽1.5億公裡。地球自西向東自轉,同時圍繞太陽公轉。現有40~46億歲,它有一個天然衛星——月球,二者組成一個天體系統——地月系統。46億年以前起源於原始太陽星雲。
  • 地球已經自轉了45億年,什麼時候才能停下來?
    地球誕生至今已有45億年的歷史,從誕生之初就一直在繞著太陽公轉,自身還在不斷地自轉。太陽每天東升西落,就是地球自西向東旋轉引起的。高速旋轉的陀螺都會停下來,40多億年了,地球為何現在還在旋轉?什麼時候才能停下來?難道有什麼神奇力量在暗中推著地球轉?
  • 是什麼力量使地球自轉了46億年?用科學來解釋
    然而我們親愛的地球母親自轉卻並沒有那麼的穩定,她也會轉地忽快忽慢,並且她旋轉的地軸也不是雷打不動,也會繞圈圈、各種擺動,導致歲差、北極點漂移等古怪現象。我們不禁有了疑問:地球為什麼要自轉?地球為什麼轉個不停?地軸為什麼是歪的,並且還一直在變?下面我們帶著這些問題來一一尋找答案。地球為什麼要自轉?
  • 地球為什麼會自轉?感謝這個奇妙的定律
    我們每天都在經歷晝夜交替,這是由於地球——我們腳下的大地在不停自轉導致的。可能你會有疑問,為什麼我們感覺不到大地在轉動。直到哥白尼提出,地球也是一顆行星,圍繞著太陽運行的同時,自身則繞地軸自轉,人們才理解了晝夜交替的原理。那麼,地球為什麼會自轉?
  • 地球的自轉速度為什麼是變化的
    地球生來就是旋轉的。科學家推測,地球和太陽系的其他7顆行星都來自於46億年前的一個旋轉的氣體和塵埃雲團。雲團裡的物質顆粒自己也不停地旋轉,相互黏附在一起,最後形成體積較大的天體。今天,各行星繞太陽公轉的方向依然與初始雲團旋轉的方向一致。
  • 地球自轉46億年,從來都沒有停止過,動力來自於哪裡呢?
    文/玉濁清地球就是「永動機」?自轉了46億年,為什麼從來都沒有停止過?地球是我們賴以生存的家園,對地球的了解程度自然有很高,這樣才能夠在地球上永久安生的生活下去,而地球似乎一直都有自轉的現象,自轉指的就是地球繞著地球自西向東的旋轉地理環境現象,而地球自轉一周大約需要24小時,每隔10年自轉周期就會增加,或者減少3‰~4‰秒,而地球就如同是一個永動機一般,自轉了46億年從來都沒有停下過,不過也有人感到好奇,地球能夠轉動自然有轉動的動力,那麼它的動力來源於哪裡呢
  • 自轉億年不停,地球本身就是科學家尋找的永動機?答案竟是如此
    由於永動機是一種不依靠外力就能連續自動運動的裝置,有些人會想到地球的旋轉。要知道地球已經不停地旋轉了46億年,這是永動機嗎?許多人可能認為地球是一臺巨大的永動機,真的是這樣嗎?答案可能出乎意料。一些人認為地球是一臺永動機的原因是為了看到地球可以在沒有外力和外部能量輸入的情況下無休止地旋轉。這不是一臺自然的永動機嗎?
  • 一直說潮汐力在減緩地球自轉,為什麼現在地球自轉卻加速了?
    但是地球的自轉、和公轉並不是一個不變的常數,這也是為什麼我要用「大約」的原因。 甚至在未來的一段時間內,科學家也預測地球自轉還會加速,2021年平均一天地球自轉的周期將會縮短0.05毫秒。 那麼地球為什麼會突然加速呢?未來會一直加速下去嗎? 首先我們說下,在天文學上,月球和太陽是怎樣給地球制動的?
  • 地球是「永動機」嗎?自轉46億年也沒停下來,它的動力來自哪裡?
    ,說到這裡有人就感到疑惑,既然永動機不存在,那麼地球算不算是一個永動機呢,因為它已經整整自轉了46億年之久,如果地球不是永動機,那它自轉的動力又來自哪裡?太陽系形成最初的樣子太陽系形成示意圖在太陽形成之後,周圍依然還存在一部分星雲塵埃,這些星雲塵埃同樣圍繞太陽旋轉,隨著時間的推移,太陽周圍星雲塵埃慢慢形成了星球,由於角動量守恆定律的關係,這些星球在圍繞太陽公轉的時候,也產生了自轉現象,其中就包括地球,而地球之所以能夠保持自轉46億年之久
  • 地球為何在不停地自轉和公轉?源於無處不在的萬有引力
    地球的自轉源於太陽的吸引力,也正是如此,地球有了自己公轉的軌道,軌道之上的地球也不會從宇宙中掉下來。隨著人類對太空宇宙的認識,涉及到地球和空間星體的十萬個為什麼也逐漸困擾著我們,也激發著人類不斷地去探索和認知這宇宙中的規律。