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如果地球停止自转会发生什么?

这个思想实验揭示了我们星球的自转有多么重要。

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图片来源:danm12/Shutterstock

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在 1951 年的电影《地球停转之日》中,一位名叫克拉图的外星人和他的机器人助手戈特,利用他们先进的外星技术,同时停止了地球上几乎所有的电子设备。汽车、工厂、电视机等都停止了工作,整个星球陷入一种诡异的静止。

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但是,如果电影的意思更字面化呢?想象一下,一个外星人拥有更强大的工具,一种能够真正让地球瞬间静止并停止我们星球自转的工具。

《地球停止旋转之日》会比好莱坞的原创电影更具毁灭性。我们可能没有意识到,但我们星球的自转是我们赖以生存的最基本过程的基础。事实上,如果地球是一个静止的星球,我们很可能就不会存在了。

停止地球

如果地球突然停止旋转,对地球表面的大部分地区来说将是灾难性的。虽然我们感觉不到,但我们都在随着地球自转;在赤道,速度约为每小时 1000 英里。如果地球突然停止,所有在其表面的东西都会向东飞去。想象一下,人、房屋、树木、巨石等以每小时数百英里的速度被抛向空中。事后,速度几乎与地球自转速度一样快的高速风会“扫净地表”。

如果减速过程更缓慢,其影响仍然是巨大的,但会在更长的时间内发生。我们首先可能会注意到的是,太阳不再在一天中横跨天空。太阳的视运动来自于地球的自转,所以如果地球静止不动,一天将持续半年(尽管我们可以期待一些非常持久的日落)。

没有了我们习惯的 24 小时白天,生物的昼夜节律将完全被打乱。告诉我们身体何时睡觉、何时醒来的“有节奏的细胞过程”部分依赖于阳光的规律变化才能正常运作。地球上的许多生物,从蜜蜂到树木,都依赖昼夜节律来维持生命。改变这些周期可能会颠覆正常的行为模式。

地球的大气模式也“与地球的自转有关”。如果地球停止自转,它将极大地改变气流的移动方式(在时速 1000 英里的风平息之后)。我们今天看到的天气模式在“驱动全球降雨和温度方面起着重要作用”。气流的任何变化都可能导致森林变成沙漠,或者冰冻的苔原变得适宜居住。我们已经在经历类似的情况,尽管规模要小得多,因为气候变化“正在改变全球天气模式”。这对依赖特定环境的生物来说,可能是灾难性的。

没有自转的地球也意味着飓风的终结。这种巨大的旋转风暴“是由科里奥利力产生的”,而科里奥利力源自地球的自转。被吸入正在形成的低压区域的风,在北半球逆时针旋转,在南半球顺时针旋转,从而形成了定义飓风的螺旋线和中心眼。这个过程是这些风暴能够如此强大的原因之一——所以消除它们可能是停止地球自转的少数几个好处之一。

但一个不动的星球也可能意味着我们磁场的终结。尽管科学家们尚未完全清楚确切的机制,但人们认为磁场是由“地球液态金属地核的运动”产生的。科学家称之为“发电机”,最终的结果是围绕地球拱形的看不见的磁场线网络。失去磁场的影响将远远不止无法再使用指南针导航。地球的磁场保护我们免受宇宙射线和太阳的“电磁风暴”等侵害。这绝对是我们希望保留的东西。

永恒白天与黑夜的行星

据我们所知,没有行星完全不自转。形成行星和其他天体的过程自然会产生自转,这意味着所有行星从一开始就在自转。但有些行星“看起来”似乎不自转,天文学家称之为“潮汐锁定”。

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这些行星始终以同一面朝向它们的恒星,导致永久的白天和黑夜。行星和它们恒星之间的“引力相互作用”可以逐渐减慢行星的自转速度,直到它完全匹配其轨道周期。

月球是潮汐锁定的一个很好的例子。无论月球在天空中处于什么位置或处于什么相位,我们都只看到它的一面,因为它被潮汐锁定到地球。这种情况很可能发生在许多系外行星上,特别是那些靠近恒星的行星,因为那里的引力更强。

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尽管这些行星可能看起来很极端——一面冰封,一面炙烤——但一些科学家认为“生命仍然可能在那里找到出路”。一些天文学家认为,外星生命可能在潮汐锁定行星的暮光地带找到了一个快乐的中庸之道,也就是白天转变为黑夜的附近。另一些人则推测,“大气环流”可能会使一些潮汐锁定行星保持温和,如果热量能够有效地在整个行星上传播的话。

地球不太可能被潮汐锁定到太阳——我们离得太远了,不会发生这种情况。而且,虽然我们行星的自转“正在极其缓慢地减慢”(每天大约延长 1.7 毫秒),但我们的星球应该永远不会完全停止旋转。这是值得庆幸的。

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