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地球为什么转 来自大于简言 00:00 14:42 关键词 地理 自转 公转 太阳系形成 阅读提示 1.什么是自转，什么是公转？ 2.你能用说说地球为什么会旋转吗？ 3.你产生了什么新的疑问吗？ 用知识爱上学习，大家好，我是大于老师。 我们今天的话题从一个简单的问题开始：地球是静止的还是运动的？如果你喜欢地理或者天文学。相信你一定会脱口而出一个答案：地球必然是运动的啊，地球有自转，还有公转。你可能还会说：地球自转的中心是地轴，公转的中心是太阳。地球自转一周是一天，公转一周就是一年。甚至你可能还会说：不只地球有自转，其他的行星甚至太阳都有自转。而公转的轨道也不是一个完美的圆圈，而是一个椭圆。没错，地球的自转和公转是我们认识这个世界的基础，自转造成了昼夜的更替，公转造成了四季的循环。这两种旋转是那么的重要，以至于在你上初中的时候，地理书会用一章的内容为你解释自转和公转的知识。但是不知道也像我一样有没有过一个好奇：自转和公转很普遍，但是我们的天体为什么会自转和公转呢？ 地球自转北极点指向北极星 地球的公转 大于老师就很好奇这件事，于是就用了很长的时间来寻找答案。在看了众多的资料之后，我发现公转和自转可以不一个简单的事情，这两种运动的形成与整个太阳系的形成都有关系。而我今天就尝试着把我学习到的知识分享给大家——我们今天来讲讲地球自转和公转起源的故事。这个故事有点长，也有点抽象，慢慢听，不着急，如果你听不太懂，欢迎你发私信给我，我们一起研究。 我们的太阳系为什么不是这么混乱的样子呢？ 旋转源自太阳系起源 我们的故事要从遥远的46亿年前讲起。那时候在我们生活的这一片空间中，没有地球、没有太阳、也没有太阳系。有的只有一大团球状的云气。当然，这团云可不是我们抬头见到的天空中那种水汽凝结而成的云彩。这片云气中绝大部分质量是由宇宙大爆炸中产生的氢和氦组成，而剩下的部分则由曾经的恒星在死亡之后抛洒在宇宙中的重元素组成，比如铁、硅等等。我们就叫它太阳星云吧。也许是由于太阳星云中本身密度的不均匀、或者又因为遥远的地方传来的一阵超新星爆发所引起的引力波，具体原因我们已经不得而知了。总之，在46亿年前的某一时刻，太阳星云中不再平静，开始自己的运动。就像是一片平静的水面突然起了一阵涟漪，原本稳定的状态被打破。在引力的作用下，云气中的物质开始了相互的碰撞，汇聚。他们有的是沿着一个线路横冲直撞，有的则是围绕着某一个中心旋转。更多的则是一边旋转一边横冲直撞。 太阳系就是来源于类似这样一片星云中 如果彼此的大小质量相等，运动方向相反，星际物质碰撞的时候彼此的能量就会抵消，物体会从运动变成了静止。但是在如此庞大的一团太阳星云中，几乎不存在所有物质聚在一起然后能量完全抵消的可能性。总会有一些“淘气”的物质要么多了一些质量，要么多了一些速度。这多出来的一点点就会打破了原本的平衡，使得这团云气的开始向着某一个方向旋转。如果你觉得难以理解，可以想象台球比赛的情景：一只白球击中了堆在一起的彩球，于是满桌的球开始运动起来。产生了各种各样方向的运动，它们彼此继续碰撞。只不过桌子给球的摩擦力会让台球最终停下来。 台球的撞击引起各种运动 但是在茫茫的宇宙中，几乎没有摩擦力，运动一旦开始就不会停止。这时候如果你能够从这团云气的上方观察，你会看到在整个太阳星云都在围绕着一个中心进行旋转。而在这个旋转的平面上下的物质会彼此靠近合并。他们自身运动所携带的能量也会在碰撞中相互抵消，那些抵消不掉的能量就转化为了整个星云旋转的力量。在旋转中我们的太阳星云变得越来越扁，就像是厨师旋转一个披萨饼的面皮那样越转越平。旋转的太阳星云越来越像我们现在见到的太阳系的形状。与此同时，它的直径也在物质的合并中变得越来越小，直径减小带来的直接后果就是太阳星云旋转的越来越快。于是合并让旋转加速，而加速又让更多的物质有机会合并。就这样过了亿万年，这片星云中旋转中心的位置聚集的物质越来越多，变得越来越紧实，密度越来越大。最终它的核心因为巨大的压力和温度开始了核聚变反应。刹那间，代表了巨大能量的光从中激发而出，太阳诞生了。 艺术家描绘的太阳引爆的时刻 人类透过首次观察到位于金牛座HL的原行星盘， 太阳系刚形成也有可能是这个样子。 而在这片星云不同的轨道上，同样的事情也在出现，只是因为太阳星云中绝大部分的物质已经被太阳所占有。所以这些轨道中能形成的其他星体就要小的多，无法发生核聚变反应。但是他们也在努力的合并着周围的物质，就像大鱼吃小鱼越吃越大，他们周围的轨道也变得越来来越干净。最终他们形成了我们的行星、卫星、小行星、彗星等等。而这当中就包括了我们的地球。此时的太阳系已经很像我们现在太阳系的样子了。 以艺术家的观念绘出的太阳系初期 而太阳星云最初的那个旋转的力量也没有消失，而是被保留在了我们的太阳和行星中，形成了行星围绕太阳的公转和行星自己的自转。而且行星不仅仅继承了旋转的力量，也继承了旋转的方向。所以我们可以见到在现在的太阳系中，所有的行星都是沿着一个方向公转，而且几乎所有的行星的自转方向也一致。 太阳也有自转（25.05天）
木星的自转（9时50分30秒）
太阳系形成过程
太阳系的天体公转 故事还没有结束 不过这个关于旋转的故事到现在还没有结束。如果太阳系一直是平静的旋转，那么照理说所有行星不但自转方向一致，而且自转的角度也应该一样，就像是旋转木马，每一木马都有一个与中心平行的轴。但是真实的太阳系并不是岁月静好、波澜不惊的。意外总是会发生的。在太阳系形成的早期时不时的就会有一些不安分的小家伙闯入大行星的轨道，于是一场宇宙间的交通事故就不可避免的发生了。就拿咱们的地球来说吧。地球刚刚形成不久，一颗被后来人叫做忒伊亚的小行星就闯入了地球的轨道，并与地球发生了一次“亲密接触”。这次碰撞的力量是惊人的，已经不能用天崩地裂来形容了。刚刚形成的地球甚至因为这次撞击而差点粉身碎骨——大量的物质被抛洒在了地球轨道与忒伊亚的碎片混在了一起。最终形成了地球的卫星：月球。而这场撞击的另一个后果就是地球被撞歪了。才有了我们今天地球的自转面与公转面23.5°的夹角。
艺术家模拟的地球与忒伊亚的撞击
撞击造成了地轴的倾斜和月球 地球如此，其他行星自然也不会避免类似的撞击：天王星被撞得躺倒，它的自转方向与公转方向呈大约90°。而金星更是被撞得翻了个跟头，它的自转方向和公转方向几乎相反。再加上其他各种星体自身和相互的复杂的作用，比如星体之间的潮汐作用，星体自身的自转轴进动等等。最终，才形成了我们现在太阳系行星们各自自转和公转的形态。
天王星是躺着自转
地球（左）海王星（中）金星（右）的自转方向
八大行星的自转轴方向 不简单的旋转 这个跨越46亿年有关旋转的故事到这里就讲完了。但是你可能已经想到了一个关键问题：人类并没有能力穿越到46亿年之前去观察到太阳系的形成，我们凭什么就能说：地球的自转和公转都是继承于太阳系形成时产生的能量呢？如果你能想到这个问题就说明你真的听懂了我说的故事。地球旋转的原因其实远比我讲的复杂很多。这个看似属于地理学或者是天文学的问题中充满了物理学、化学等等的知识。比如说我们提到的太阳星云的成分就是化学知识，而旋转的力量属于我们高中时会学到的角动量知识，证明地球与月球的起源需要地质学知识，而通过观察而研究太阳系的形成又需要天文观测的知识。甚至太阳系的形成、地球遭受撞击等等，科学家还有很多其他的解释。大于老师选择了比较公认的一种解释并且刻意的隐去了很多专业的名词是为了方便我们的小同学们理解。如果你对这个问题感兴趣欢迎你自己运用网络或者是书籍继续去追根溯源，相信你会有更多更珍贵的收获。也欢迎你把你的收获告诉我，我们一起学习，一起进步。
地理课你会看到这样的地球图
经常用到的滑冰展示角动量守恒 这也是我们星球自转速度变化的原因 最后还是让我们总结一下今天的知识吧：太阳系起源于一团由氢、氦还有很多元素组成的星云中，太阳星云在内部运动中获得了旋转的力量。而这个力量让这团星云越来越平。在太阳星云的内部碰撞和整体的旋转下，中心密度越来越高，最终发生了核聚变形成了太阳。而不同的轨道中，行星也逐渐形成，太阳系初具雏形。而太阳系中天体的自转和公转都是继承自太阳系形成时的旋转能量。并且又在形成之后遭受到小行星撞击之类的影响，最终才形成了包括地球在内，我们今天看到的太阳系各大行星的自转和公转方式。 用知识爱上学习，关于地球为啥转，我们就讲到这里。我是大于老师，我们下期见。 视频解释了太阳系是如何从一团物质通过运动变成了平面 也许可以帮助你思考我们今天的话题
欢迎你把自己的问题发给大于老师 说不定下期大于老师解释的就是你的问题
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