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若地球的一面永远是白天,另一面永远是黑暗,将会怎么样?

 魅力科学君 2023-11-21 发布于四川

在我们地球人的眼中,月球是夜空中最容易被观察到的天体,假如你仔细观察过月球,你就会发现,无论在什么时候,月球的表面都没有什么变化,而这也就意味着,它一直在以相同的一面朝向地球。

实际上,这种现象并不神秘,其原因就是月球已被地球潮汐锁定,以至于它围绕地球公转的周期刚好与它的自转周期相等。

同样的道理,如果地球被太阳潮汐锁定了,那么地球也会始终以相同的一面朝向太阳,如此一来,地球的一面就将永远是白天,而另一面则永远是黑暗。

那么问题就来了,在这种情况下,地球将会怎么样呢?其实早已有研究者利用计算机模型对这种情况进行过模拟,下面我们就来了解一下。

需要注意的是,为了方便描述,我们可以将地球“永远是白天”的一面称为“昼半球”,至于另一面,则可以称为“夜半球”。

由于“昼半球”一直会受到阳光的照射,因此在这一面,地球表面的温度就将就得更高,而“夜半球”的情况却与之相反,所以“昼半球”和“夜半球”的温度就会出现明显的差异。不过由于地球大气层可以起到热量交换的作用,因此这种差异并没有想象中的那么大。

模拟结果显示,“昼半球”的平均气温约为40℃,可以说是非常炎热,而“夜半球”平均气温则大约为零下40℃,所以这一面将会被冰封起来,而只有在“昼半球”和“夜半球”交界的区域,才会存在适合人类生存的气温。

不过这个区域非常狭窄,其在东、西方向的平均跨度只有大约60公里,并且由于在该区域中,来自“昼半球”的热空气与来自“夜半球”的冷空气会发生激烈的交锋,因此这里就会存在着没完没了的强对流天气,基本上随时都有狂风暴雨、电闪雷鸣……

另一方面来讲,地球的海陆分布也会出现巨大的变化,要知道地球并不是一个完美的球体,其赤道半径约为6378公里,极半径则大约是6357公里,两者之间存在着大约21公里的差距。

也就是说,从整体上来看,地球赤道附近的区域存在着一定程度隆起,按理来讲,地球表面的海水应该流向纬度更高的区域才对,毕竟水往低处流嘛。但事实却是,地球赤道附近其实也存在着大片的海洋,为什么会这样呢?答案就是:地球的自转所产生的“离心力”。

这里需要说明一下,这个“离心力”其实是一种虚拟力,它本质上是物体惯性的体现。

根据潮汐锁定的原理,若地球的一面永远是白天,另一面永远是黑暗,那就意味着地球围绕太阳的公转周期与它的自转周期相等,也就是说,地球需要1年的时间才会完成一次自转,而如此低的自转速度,其产生的“离心力”就小得基本上可以忽略不计。

在这种情况下,地球低纬度区域的海水就会涌向高纬度区域,并将大片陆地淹没,如此一来,地球的海陆分布情况就将变成,高纬度区域基本全是海洋,低纬度区域则基本上全是陆地,这些陆地相互连接,在地球表面形成了一个高海拔的环状结构,进而在整体上将地球的海洋分成了两大片。

除此之外,地球大气层中的空气也会出现与海水类似的现象,它们也会大量地向低纬度区域涌去,在此基础上,再加上陆地的高海拔,所以这些陆地区域的空气就会变得很稀薄。

更糟糕的是,地球磁场的产生与地球的自转速度密切相关,如果地球一年才完成一次自转,那地球就会失去其强大的磁场,而没有强大磁场的保护,地球的自然环境将会恶化成什么样子,相信大家都看过很多与之相关的科普,这里我们就不多说了。

综上所述可知,若地球的一面永远是白天,另一面永远是黑暗,那地球上的自然环境就将会变得异常恶劣,以至于地球上现有的很多物种都将因此而灭绝,甚至连我们人类也很可能撑不下去。

幸运的是,这只是一种不会发生的假设情况,因为从实际情况上来看,太阳是不会将地球潮汐锁定的,为什么呢?简单来讲就是,没有足够的时间。

尽管太阳的引力确实对地球的自转有减速作用,但这种作用却是非常微弱的,根据科学家的估算,太阳要将地球潮汐锁定,至少需要500亿年的时间。

然而在大约50亿年之后,太阳就会膨胀成一颗红巨星,届时它的直径将会膨胀至现在的200多倍,以至于其表面将抵达甚至超过地球的公转轨道,而这也就意味着,到了那个时候,地球就将会被这颗红巨星吞噬。

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