這是我們唯一的家園--地球,它已經(jīng)圍繞太陽公轉(zhuǎn)了45億年了。
在公轉(zhuǎn)的過程中,它還在進行自轉(zhuǎn)。那地球轉(zhuǎn)動的動力到底來自哪里,為什么它可以一直旋轉(zhuǎn)45億年?
愛因斯坦在廣義相對論中提出,任何有質(zhì)量的物體都會把時空結(jié)構(gòu)壓出一定程度的凹陷,原理就和重物在橡膠布上壓出坑來差不多。
太陽質(zhì)量極大,差不多相當于33萬個地球,所以太陽壓出的時空凹陷范圍就特別廣。地球就正是沿著這個時空凹陷做圓周運動。
因為太空中沒有阻力,只要給地球一個初始的力量,它就能一直運動下去。想要找到地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn),最初始力量的來源,那就得追溯到46億年前太陽誕生之初。
那時的太陽,還是一片漂浮在宇宙里的巨量氫分子云,因為遠處的恒星發(fā)生了超新星爆炸,受到擾動的分子云就出現(xiàn)了一塊高密度區(qū)域。
在萬有引力的作用下,其他區(qū)域的分子云就開始向高密度區(qū)域匯集,并且在匯集的過程中不斷旋轉(zhuǎn),形成了旋渦狀的結(jié)構(gòu)。
隨著時間的流逝,高密度區(qū)域匯集的物質(zhì)越來越多,密度越來越大,其中心的壓力和溫度也越來越高。
當壓力超過原子間的排斥力后,熱核聚變反應(yīng)就產(chǎn)生了,最原始的太陽于此刻誕生了。
太陽誕生后,剩余的分子云在慣性和引力的作用下,繼續(xù)圍繞太陽旋轉(zhuǎn),分子云里的氣體在旋轉(zhuǎn)過程中形成了類似于木星的氣態(tài)行星。
巖石等重元素則形成了地球這樣的巖質(zhì)行星,地球自轉(zhuǎn)的動力就來自這個時候。
形成地球的巖石在跟隨分子云運動的時候本身就在旋轉(zhuǎn),這些巖石相互碰撞融合就形成了最原始的地球,由巖石組成的地球也就繼承了巖石旋轉(zhuǎn)時的角動量,從而進行自轉(zhuǎn)。
但地球也并不是能永遠自轉(zhuǎn)下去,在月球和太陽的影響下,地球的自轉(zhuǎn)速度一直在減緩。
月球的引力會引起海洋上潮汐的變化,而潮汐運動的方向正好和地球自轉(zhuǎn)方向相反,所以潮汐運動產(chǎn)生的摩擦力就給地球起到了剎車效果。
在地球誕生之初,自轉(zhuǎn)速度比現(xiàn)在快的多,一天只有6個小時。
但能量并不會憑空消失,只會轉(zhuǎn)移,地球丟失的角動量就通過引力轉(zhuǎn)移到了月球上。獲得了更多能量的月球就可以減輕地球引力對自己的影響。
目前,月球正在以每年3.8厘米的速度遠離地球。
對地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響的不只有月球,太陽同樣在影響地球自轉(zhuǎn),只是影響力比月球小的多。
至少100億年后,太陽才會和地球?qū)崿F(xiàn)潮汐鎖定,到時候,地球就只有一面對著太陽,另一面則會永遠的陷入黑暗之中。
不過這一幕是不會發(fā)生了,因為太陽的壽命只剩下了大約50億年,50億年后,太陽就會因為耗盡燃料,演化成一顆白矮星。
就是不知道那時候人類,是否還存在于這片星空之中。