从太空拍摄的地球照片(NASA图片)
自45亿年前地球诞生以来,它便一边环绕太阳公转,一边持续不断地自转。但不知道你有没有想过,如果地球停止自转,可能会发生什么呢?
对于这一问题,美国国家航天局的斯特恩·奥登瓦尔德(StenOdenwald)博士曾撰文进行详细解答,他认为在未来的数十亿年内,发生此类事件的概率几乎为零。但如果真的出现这种情况,又会发生什么呢?
奥登瓦尔德博士认为,若地球自转瞬间戛然而止,由于物理惯性原理,地球大气将继续以地球原有的自转速度继续高速疾驰。
在赤道上,这一速度可高达每小时1770千米,由此形成的强风将导致地表万物经历一场史无前例的狂风洗礼,建筑物、植被乃至地表岩石都将在这场风暴中被无情地卷入空中,无异于一场末日般的灾难。
如果地球自转是在数十亿年内缓慢停止,情况则大不相同,而这也是最有可能发生的。实际上,月球与太阳通过“潮汐力”的微妙作用,正悄然减缓地球的自转速度。
影响地球自转的因素除了月球潮汐力外,还包括地球两极冰盖消减对地球形状的改变、地幔和地核之间的电磁交互作用,以及海平面的改变等。
如果地球自转周期减慢到大约每365天旋转1周,即自转周期和公转周期几乎相同,这种情况也被称为“潮汐锁定”。这和现在的月球的情况有些类似,月球的自转周期和绕地球的公转周期相同,都是大约27.3天,所以我们在地球上只能看到月球的一面。
如果地球达到了“潮汐锁定”,我们在太阳上也能只能看到地球的固定一面,这意味着地球冲向太阳的一面将是永久的白天,而背面则是永久的黑夜。
左图中的月球由于处于“潮汐锁定”状态,所以在地球上只能看见月球的一面,但此时的月球仍然在自转。如果月球完全停止自转,就会出现右边的情况。
奥登瓦尔德博士在文章中解释说,被“潮汐锁定”的地球并没有停止自转,但这是自然条件下地球可以达到的状态。
伴随着地球环绕太阳公转,在地球上的人们(假定人还能生存)将经过半年的白天和半年的黑夜。
在长达6个月的白天里,地表温度仍然会因纬度的差异有所不同,赤道地区仍然要比两极温度更高。但相同纬度的位置,会比现在要热得多。这种长期的温度梯度也将改变大气环流的方式,大气将从赤道向地球两极移动,而不是像现在这样在平行于赤道的环流系统中移动。
地球自转完全停止带来的另一个影响就是地磁场。地磁场源自与地球自转有关的电磁效应,一旦自转停止,地磁场虽然不会完全消失,但也将衰减到极低的水平,因为含铁丰富的岩石仍有具有磁性。微弱的磁场意味着极光现象消失,来自太空的高能粒子和高能射线将直达地球表面,危及地球上的生命。
参考资料
http://image.gsfc.nasa.gov/poetry/ask/q1168.html
编译:刘允
审核:北京天文馆研究馆员李昕