星云|地球已经转了45亿年,动力从何而来,未来会停止自转吗?


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星云|地球已经转了45亿年,动力从何而来,未来会停止自转吗?
在科学尚不发达的古代 , 人们认为地球是宇宙的中心, 日月星辰都在围绕地球运动 , 因此才有了白天黑夜之分 。
现在我们知道 , 地球并不是宇宙的中心 , 甚至连太阳系的中心也算不上 , 它只是一颗45亿岁的普通的岩石金属星系 , 一粒悬浮在阳光中的渺小尘埃 , 至于我们人类自己 , 也许连尘埃上的细菌都算不上 。
以往被认为是群星绕地球运动最佳证据的昼夜交替 , 也被科学家们证明了是由地球自转本身引起的 , 1851年法国物理学家傅科 , 更是通过设立在巴黎先贤祠的傅科摆 , 让普通人也感觉到了脚下的地球正在自转 。
21世纪的今天 , 科学界已经将地球自转的速度精确到了每秒465米 , 也就是说每时每刻我们脚下的地球都在以超音速自转 , 同时还在以每秒30千米的速度绕太阳公转 , 前者的自转周期是23小时56分 , 后者的公转周期是365天5时58分56秒 。
但地球诞生45亿年来 , 为啥能始终保持这么快的自转和公转速度呢?
根据天文学家的说法 , 地球自转其实是一个惯性运动过程 , 而这一过程的第一推动来自于46亿年前太阳星云的坍塌 , 当时含有氢元素和重元素的星云在临近超新星爆发的影响下 , 发生了自转和坍塌现象 。
星云内部的氢元素在坍塌的过程中大量堆积到一起 , 高温高压环境开始在这团星云中出现 , 当温度和压力达到一定程度后 , 氢元素核聚变反应就被触发了 , 太阳星云的绝大部分在自转中聚拢成了恒星 , 也就是今天我们看见的太阳 。
由于原来的星云本身就在自转 , 所以在自转状态下的星云中诞生的太阳 , 继承了原星云的角动量 , 也开始了自转 。
而剩下的 , 没能成为太阳的一部分的氢元素和重元素 , 开始在恒星盘中凝聚成一颗颗岩石金属星子 , 这些星子同样继承了原星云的角动量 , 在不断的自转中彼此碰撞融合 , 最终形成了今天我们看到的太阳系八大行星和卫星们 。
45.5亿年前 , 当地球从无休止的碰撞融合中成型后 , 一颗火星大小的天体“提亚” , 又从侧面撞上了新生的地球 , 撞击威力之大直接把地轴都撞倾了 , 碰撞产生的碎片则在引力作用下 , 重新聚拢成了地球唯一的天然卫星 , 也就是我们现在看到的月球 。
有趣的是 , 也多亏了这场惊天动地的碰撞 , 地球才有了一年四季的分别 , 因为只有以倾斜姿态继续自转的地球 , 不同纬度接收到的太阳光强度才会不一样 , 所以当太阳光直射某一地区的时候 , 这一地区就会是夏天 , 反正则是冬天和春秋两季 。
然而地球并不会永远自转
【星云|地球已经转了45亿年,动力从何而来,未来会停止自转吗?】因为虽然太空是真空环境 , 几乎没有阻力 , 地球本身也不需要对外做功来转移自转能量 , 但1.5亿公里外的太阳 , 其实一直在用引力拉扯着地球 , 天文学家相信 , 足够长的时间过后 , 地球就会以为太阳引力的影响 , 而被太阳潮汐锁定 , 就像月球被地球引力潮汐锁定一样 。
被太阳潮汐锁定后的地球 , 自转速度和公转速度将会保持一致 , 同时地球的一面将永远面向太阳 , 另一面则永远见不着太阳 。
除了太阳的潮汐锁定外 , 人类本身也在减缓地球自转的速度 , 因为每次火箭发射都采用反作用力推进 , 而地球本身就是最大的受力源 , 所以火箭飞出地球获得的动能 , 其实就是地球自转消耗的动能 。
随着火箭发射的日益频繁 , 此消彼长之下 , 地球自转的速度也会越来越慢 , 未来一天变成25个小时也不是什么不可能的事 。