【腦洞系列】如果地球停止自轉,會發生什麼?科學家:這一天遲早到來

無論是在自然界中,還是宇宙中,運動是絕對的,靜止是相對的。地球上的生命體即使不主動運動起來,其體內的細胞無時無刻不再運動。儘管宇宙中的天體不是生命體,但它們無時無刻不在運動,衛星圍繞著行星轉,行星圍繞著恒星轉,恒星再圍繞著星系中心轉。有些星球在進行公轉的同時還會進行自轉,我們的地球就是典型的案例。

在生命出現之前,地球自轉就開始了。地球自轉給地面創造了黑夜和白晝的區別,生命體在漫長的進化中也適應了晝夜分明的變化。如果有一天地球突然不再自轉了,地球生命是否還能生存下去呢?近些年來有科學家發現地球自轉的速度在不斷減慢,如果按照這樣的趨勢下去,還不到1億年的時間地球將停止自轉。

那麼是什麼原因導致地球自轉減慢了?如果地球最終停止自轉了,會造成什麼後果呢?

地球自轉有什麼實際意義?

我們每天都生活在地球自轉所產生的正面影響當中,但很多人都不知道。地球自轉使得地球出現了晝夜交替,這對萬物來說都尤為重要。由於地球自身是一顆不會發光、也不透明的球體,因此地球表面的各個區域都需要有太陽光的照射,表面的生命體才有生長發育的機會,因此當地球自轉起來後,地球表面開始有晝夜分明,而且晝夜的時長相差並不大。

從萬物生長的角度來看,地球自轉是生物鐘、繁殖週期等生理週期的前提。地球自轉使得除極地地區之外的任何一個地區都晝夜交替,讓地面上的生物有足夠的時間活動,也有足夠的時間休息,久而久之就形成了穩定的生理週期。從人類社會的角度來看,地球自轉幫助我們定義了地方時和區時。

對於很少跨越地區的人來說,地方時和區時的作用並不大。但對於進行跨區域貿易、旅遊、學術交流等活動的人來說,正確的地方時和區時幫助他們規劃好時間。

什麼原因導致地球自轉速度減慢?

地球自轉速度存在三種變化,其中第一種變化——長週期減慢是目前的主要趨勢。在過去40年裡,科學家通過研究發現地球自轉速度累計減慢了25秒。如果按照這樣的趨勢發展下去,地球將會在6300萬年後就停止轉動。這將對地球上的生物造成極大的影響,具體的影響後面再說,現在我們要弄清楚是什麼原因導致地球自轉速度減慢。

目前科學家存在幾種觀點,第一種觀點是地球日益膨脹的體積引起的。和地球自轉速度減慢同樣受關注的事件還有地球與月球之間的距離在不斷擴大,有科學家將這兩件事結合在一起分析,認為可能是因為地球體積膨脹導致地球密度降低,導致對月球的引力有所減弱,進而導致月球受到的束縛減少,它有機會遠離地球。

另一方面,月球逐漸遠離地球反過來導致地球上的潮汐作用減弱,而潮汐作用為地球自轉提供了一部分動量。當自轉動量降低後,自轉速度也會隨之降低。還有科學家從地球自然角度去思考問題,認為地震給地球自轉造成了明顯的影響。研究發現,每次大地震發生後,地殼裡的重元素就會下沉,而輕元素會上升,這使得地球的品質往內部集中了。

這一情況也會導致地球自轉動量的減弱,從而降低了地球自轉速度。此外,還有科學家認為人類活動也導致了地球自轉速度的減慢,其中最明顯的影響就是溫室效應。溫室效應導致全球高緯度、高海拔地區的冰蓋融化,促使全球海平面上升的同時,也會促使地球表面的品質分佈趨於平均。這一情況同樣會導致自轉動量的減弱,降低地球自轉速度。

地球自轉速度減慢會造成什麼影響?

地球自轉出現速度減慢的現象已經不是一天兩天了,因此需要分別從短期和長期的角度來看待這個問題。從短期的角度來看,在幾千甚至幾萬年內地球自轉速度的減慢並不會對地球生物造成巨大的影響,我們所要做的就是監測地球自轉變化的情況,然後調整原子鐘,讓全世界有一個衡量時間的標杆。

從長期的角度來看,地球自轉速度減慢隨著時間的推移,累積的影響會不斷被放大。如果按照過去40年的情況繼續發展下去,那麼6300萬年後地球將停止自轉,屆時地球將會變得一片混亂。而在地球停止自轉之前,地球生物的生存和繁衍都會受到影響,例如物種的成熟時期或交配時期推遲。

如果未來地球停止自轉了,會發生什麼?

這種假設下出現的最明顯後果是地球不再有黑夜和白天之分,任何地區都將長時間處於白天或黑夜當中,一年四季都是如此。這會導致被太陽光被照射的那一面獲得充足的光源,而背對太陽的那一面則長期處於陰暗,這種情況會導致大量物種的滅絕,即使有物種最終存活了下來,也會變得和現在的物種截然不同。

地球停止自轉後,最快發生的後果可能是地表上所有東西都會被慣性甩飛出去。因為地表的一切東西都籠罩在大氣層之下,而大氣層在地球自轉的情況下進行著慣性運動。如果地球自轉突然間停止了,地球上的人類或許感受不出來,但大氣運動很快就會發生反應,它會在慣性的作用下繼續向前運動,導致原本一起做相對運動的大氣和地面變成了大氣在做絕對運動,最終導致地面上一切物體都會遭受強力颶風。

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