地球已经转动46亿年了,为什么还没有停下来?

宇宙时空探索 2024-03-21 17:18:30

简单讲:时间还不够长!

我们常说“时间可以治愈一切”,在这个问题上也是如此!

很多伙伴小时候都玩过陀螺,旋转的陀螺几分钟就停了,而地球就相当于一个超级“大陀螺”,在太空中转动的陀螺。

只不过地球这个大陀螺质量更大,惯性也更大,在太空受到的扰动和阻力几乎为零,因此地球可以一直转动长达46亿年的时间,而且还会继续转动下去。

不过,科学研究发现,地球自转的速度的确在逐渐变慢,只不过变慢的速度非常小,大约一个世纪才会慢1.7毫秒,人类几十年的寿命根本感觉不到。

不过由于地球的历史长达46亿年,这么漫长的历史,自转速度变慢还是很明显的。以每100年慢1.7毫秒来计算,每6万年就会慢一秒钟,每400万年慢1分钟,十亿年慢4小时。

而6500万年前到2.4亿年前的恐龙时代,一天的长度只有23小时甚至更短。

问题来了,地球自转速度为什么会变慢。其实刚才所讲的太空阻力影响很小,几乎可以忽略不计,最主要的原因是因为月亮,因为月亮对地球的潮汐引力作用。

都是月亮惹的祸!

正是月球的潮汐引力作用,逐渐耗散了地球的自转能量,让地球自转变慢,同时也导致月球以大约每年3.8厘米的速度远离地球。

为什么月球的潮汐引力作用会导致地球自转变慢呢?打个比方就明白了。

你漂亮的女朋友正在游乐场玩旋转木马,一直在不停地转。这时候你骑着一头小毛驴过来了,准备追你女朋友。但是毛驴的奔跑速度太慢,没有木马转的快。怎么办呢?

正好你手里有一根绳子,结果你就像“套马的汉子”那样,把绳子一扔,正好套住了你女朋友骑的木马上。

由于木马的转动速度更快,因此就会拉着你的小毛驴一起运动,在这个过程中,你的速度会越来越快,而木马的速度会逐渐变慢,最终你们的转动速度会保持一致。

而上面例子中的木马就相当于地球,而你包括你骑的小毛驴就相当于月球,绳子就是地球月球之间的引力。

再举个通俗的例子。很多人都看过花样滑冰比赛,运动员通常都会有这样的动作,一开始张开双臂让自己转动起来,然后迅速收起双臂,转动速度就会变快。其实这体现了“角动量守恒”。

而地球和月球这整体系统就相当于花样滑冰运动员,只是过程反过来了,一开始运动员紧收双臂,旋转速度很快。之后张开双臂,旋转速度变慢了。

地球就相当于运动员本身,月球就相当于双臂。

当然,并不只有月亮会影响地球的自转速度,地球本身的某些活动也会影响。比如说发生在2004年的印尼大海啸,就使得地球自转速度变快了大约3微秒。同时由于地质活动或者冰川活动,地球质量分布的改变也会导致转动速度发生改变,这主要是为了保证角动量守恒。

当然,太阳也会对地球有潮汐作用,导致地球自转速度变慢,最终彻底锁定地球,就像地球锁定月球那样,届时地球的一面将会一直朝向地球。

不过太阳对地球的潮汐影响没有月球的影响大,大约只有月球潮汐力的一半左右。当月球和太阳的潮汐作用同时达到最大时,对于地球来讲,就是大潮。同时达到最小时,就是小潮。

也就是说,月球才是导致地球自转变慢的主谋,而太阳其实只是月球的“帮凶”罢了。

那么,地球什么时候会停止自转呢?

注意,这里的“停止自转”并不是绝对的,而是相当于月亮而言,说白了,就是什么时候会被月球锁定呢?

如今月球就被地球潮汐锁定了,所以月球的一面永远朝向地球,很多人认为月球停止自转了,其实并没有,那只是我们的错觉,其实月球还在自转,只是自转与公转同步了。如果月球真的停止自转了,就不会有一面一直朝向地球。

由于地球质量比月球大很多,因此,当地球被月球潮汐锁定时,地球的一面也会一直朝向月球,结果就是,月球将会永远出现在某些国家的上方,而其他国家永远也看不到月球。

不过,不用担心这种事情的发生,因为以上只是理论上分析。要想把地球锁定,需要很漫长的时间。地月锁定大约需要超过一百亿年的时间,而地日锁定就更长了,至少需要五百亿年以上。

而我们太阳的寿命只有百亿年,如今太阳已经将近50亿岁了,还有50亿年的寿命。因此地球根本等不到被锁定的那一天,太阳死亡之后,太阳系肯定也会发生翻天覆地的变化!

完。

1 阅读:97

宇宙时空探索

简介:用通俗的语言诠释科学