当你结束了一天的工作,想美美的刷会手机时,却发现到了该睡觉的时间,你是否会感觉,时间越来越不经用了?小的时候,盼着长大,希望拥有自己的时间。成年后,却希望时间慢一点,因为自己拥有的时间实在是太少。
假如,我告诉你,在未来,我们的时间将会变慢,甚至达到48小时,你会怎么做?
地球一天24小时怎么来的?
众所周知,太阳系是被称为太阳星云的气体尘埃,在46亿年前受内部运动物质的作用下产生引力力矩使星云发生旋转,后中心部分引力坍缩,物质凝结,最终形成太阳,剩余的边缘物质形成了地球、火星等的天体系统。
发生坍缩的太阳星云
因受力旋转进化的前提以及太空真空环境下,即使气体尘埃形成了我们熟知的星球,但它们受当初星云旋转的惯性以及角动量守恒的关系,至今仍然不停做着自转和公转。
研究人员根据地球的赤道周长和赤道线速度计算出地球自转一周的时间,即现在的23小时56分4秒,为方便人类生活,按24小时计算一日。
可在地球刚诞生之初,地球一天仅有0.37小时;45亿年前地月演化的隐生代时期,地球一天为4小时;30亿年前的前古生代时期,自转一周为11小时;5.3年亿前的寒武纪生命大爆发,为21小时;1亿年前的白垩纪恐龙时代,为23小时。
地球生命进化史
地球为什么自转越来越慢?
研究人员认为,地球变慢原因复杂,大致可归属为三类:风的季节性变化,地球质量分布变化,月球潮汐引力。
风的季节性变化
每年季风运动的风体积可达300万亿吨,虽然对于地球的60万亿亿吨忽略不计,但在时间的放大下,结果还是显而易见的。在熟知的四季里,春天地球自转的速度比秋天要慢大约1毫秒。
地球质量分布变化
主要有地核熔融状态下的镍铁重心发生移动;南北极冰川融化导致南北极质量发生变化;地壳板块导致的地震和火山运动;地外物质如流星增加地球质量等因素都可影响地球的自转速度。
月球潮汐引力
地球形成之初,一颗名为忒伊亚的的天体,撞击地球并合二为一,撞击抛射物形成现在的月球。
在月球引力和地球旋转产生的离心力作用下,地球上的洋流会受月球的位置而发生变化,即潮 汐引力。
受潮汐引力影响,地球内部物质会相互摩擦,如海水与地球表面岩石的摩擦,会产生与地球自 转方向相反的力,阻碍地球自转。
就好比我们在水盆里用手旋转给水施加一个顺时针的力,当水流旋转后,手突然停止或者反方向运动,都可阻止水的顺时针运动。
除了海洋外,潮汐运动还按运动对象铁质内核、地表岩石和大气层分为海潮、陆潮、气潮三大类,它们在太阳和月球引力的作用下,会呈周期性形变。
这些因素,都或大或小地影响了地球自转速度,但月球潮汐引力是地球自转变慢的最主要原因。
虽然这个变慢的过程非常缓慢,100年后的一天时间只增加1.8毫秒,330万年只延长1分钟,47亿年后, 一天的时间才能到达48小时。
假如地球停止自转
在电影《流浪地球》中,人类为了躲避太阳毁灭带来的灾难,建造了上万座行星发动机,用于给地球施加与自转反方向的力,用了几十年的时间使地球停止自转,而后逃离。
这是一个疯狂的科幻设定。地球自转变慢是亿万年的过程,突然提速,只用几十年就停止,相对于浩瀚的时间长河,几乎是300千米每小时的轮胎,来了一次急刹,地球必然会发生名副其实的灾难。
第一个结果就是我们会从初速度为0的状态,瞬间加速至400米每秒的速度,由西向东甩出去。
这是什么概念?一个人从万米高空自由落体,最高瞬时加速度不过50米每秒。
这将是一次真正的身体前面飞, 灵魂后面追。
其次,受惯性影响,大气会继续旋转,地球将刮起1670千米每小时的飓风。
要知道,人类观测的最高16 级台风风速是51米每秒。这些飓风会在短短的几秒内撕碎地球上的一切。
同时,海洋将同步接手飓风的活动,用无法估量的海啸把所有碎片拍成虚无,把大陆变成支离破碎的孤岛。
除此之外,地球板块的相互作用会更为剧烈,折叠成高耸的山脉或深不见底的海沟,地球板块的碎裂导致大规模地震频发和火山活动。
因为自转停止,地球内部运动的熔融物质会进行相对的高速运动,使地球整体升温,直至融化地表,并以岩浆的形式在地表流淌。
绕太阳公转的地球一面温度将会更高。保护地球的磁场也会消失。进一步毁灭地球生态。
早期的地球环境
如果一天有48小时
地球自转变慢是不争的事实,相比于电影中的几十年停止地球,现实中这个变慢速度将以亿年为单位。 需要47亿年后,一天的时间才能到达48小时。
在那时,地球的光面和暗面将分别持续24小时,昼夜温差会更大。
按太阳辐射的热量算,每多照射一小时,会升温大约3到7摄氏度。太阳照射的地方,地球磁场与太阳辐射相互抵消,造成光面磁场弱,暗面磁场强,有可能影响依赖磁场完成日常生活的动物。
昼夜持续时间延长,也会导致动植物以及人类做出相应的变化,可能植物受光合作用影响会愈发高大,氧气的增加可能使动物体型增加,为了适应长期的黑夜生活,人类也可能变小。
地球自转变慢可导致大气和洋流活动变慢,从而使海洋系统崩溃。
尽管这个猜测太遥远,虽说时间足够生物做出相应变化,但科学家们似乎都不太看好。
好消息是,到那时,我们只要工作到30岁就可以退休了。
地球上的科学小故事
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