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海洋上的水怎么不掉到宇宙?

 Loading69 2020-09-11

我们知道,地球是圆的,而水是具有流动性的,那为什么水没有流到地球的“下面”,而是紧紧地包裹住地球表面呢?

水为什么不往“下”掉?

我们常说水往低处流,而地球又是一个近似于球体的结构,按照我们的常识:水应该会流向地球的下方,然后掉进宇宙之中。

之所以水没有向下掉,其实是因为引力的存在。

我们都听说过牛顿的名字,也都知道他被苹果砸中之后才开始思考引力的问题。实际上,牛顿有没有被苹果砸中我们不得而知的,但他确实在很早之前就开始思考“地球上的物体为什么不会落到天上,而是会掉到地上?

事实上,关于这个问题,古人已经给出过答案,那就是:天圆地方假说,认为海水之所以没有流出地球,是因为地球是平的。

牛顿对这个解释显然不满意,为此,他提出了万有引力定律,大意是:任何两个物体之间都存在相互吸引力,但引力的大小和物体的质量成正比,和物体距离的平方成反比。

海水之所以没有向下落,是因为海水距离地球较近,受地球引力较大,而引力的方向是指向地心,所以站在地球,“下面”就是指地心的方向,所以海水才会牢牢地贴在地球表面。

但如果地球周围有一颗大质量的星球,比如:黑洞,由于黑洞的引力大,而黑洞引力的方向指向黑洞,从地球角度来看,黑洞引力指向天空,所以海水会向天上流去。

在《流浪地球》中,由于地球距离木星过近,所以地球上的大气会首先被木星引力捕捉,流向木星的方向,站在地球上看,地球上的大气就流向了木星位置。

由此可见,地球上的水之所以没有向下掉,就是因为地球引力较大,而地球周围没有较大的引力来源(如果地球周围有较大的引力来源,可能地球上的水,甚至是地球本身都有可能被该星球的引力捕捉)。

海水的潮汐变化

地球上的水虽然会老老实实待在地球上,但是月亮的存在使地球海水会发生潮汐变化。

我们知道,引力的大小和物体的质量成正比,和物体之间的距离的平方成反比,月亮虽然质量不大,但是距离地球比较近,所以地球上的潮汐变化主要是由月亮引起的。

大约在46亿年前左右,地球刚刚形成不久,此时地球轨道周围有一颗和如今的火星差不多大的星球,被人们称为“忒亚”。

由于引力的作用,忒亚撞上了地球,导致忒亚解体,其中一部分物质留在地球上,而另一部分物质飘到了太空中,由于地球的引力这些物质没有跑太远,而是在地球周围形成了类似于土星环的存在,这些物质又逐渐在引力作用下坍塌成月球。

由于月球引力的存在,使得海水受月球引力的影响纷纷涌向月球的一侧,形成高潮(在另一侧也会形成高潮)。

就这样,伴随着月球围绕地球公转,地球上的海水也在不停的发生着潮汐变化,消耗着地球的动能,使得地球自转速度越来越慢。

科学家证实,在侏罗纪时期,地球一天只有23.5小时,但在现在地球一天有24小时。如果地球和月球的历史无限长,或许有一天月球会将地球潮汐锁定,使地球自转一圈的速度等于月球围绕地球公转一圈的速度,这在天文学中被称为“卫星与主星相互潮汐锁定”。

目前,地球已经完成了对月球的潮汐锁定,但由于月球自身引力较小,暂时还没有完成对地球的潮汐锁定。

总结

在地球上,海水之所以会贴合地球,而不是向“下面”流淌,是因为地球引力的存在,使得海水无法脱离地球的束缚。

但同时,海水也会受月球引力影响(地球上万物都受月球引力影响,只是海水比较明显),海水也会朝向月球的方向涌去,形成高潮。之所以海水没有流到月球上,就是因为月球的引力不够大,海水无法摆脱地球引力的束缚,仍旧老老实实地待在地球上。

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