若干年後,地球將被太陽潮汐鎖定,屆時的地球還適合人類生存嗎?

魅力科學君 發佈 2020-02-07T00:39:13+00:00

同樣的情況也存在於太陽與地球之間,事實上,在太陽引力的作用下,地球的自轉一直在減速,因此可以說,若干年後,地球將被太陽潮汐鎖定。

在地球上的我們永遠都只能看到月球的正面,這並不是什麼精巧的設計,而是因為潮汐鎖定造成的。簡單地講,這種現象的產生,是因為月球在不同部位受到地球引力的大小不一樣,具體表現為距離地球越近的部位,受到的引力就越大,這樣就會對月球的自轉運動造成一個阻力,久而久之,月球就被地球潮汐鎖定了。在潮汐鎖定情況下,月球還是有自轉的,只不過其自轉的周期剛好與公轉的周期相等而已。


同樣的情況也存在於太陽與地球之間,事實上,在太陽引力的作用下,地球的自轉一直在減速,因此可以說,若干年後,地球將被太陽潮汐鎖定。那麼假如地球被太陽潮汐鎖定,永遠以同一面對著太陽,會是什麼狀況呢?屆時的地球還適合人類生存嗎?


假如這種情況真的發生,最明顯的現象就是地球直接被劃分為「晝半球」(向陽的一面)和「夜半球」(背對太陽的一面),其中「晝半球」的溫度會因為陽光的持續照射而提高,「夜半球」則是相反的情況,但這兩個半球的氣溫差距並不會像想像中的那麼大,根據科學家的推算,在大氣對流的作用下,屆時「晝半球」的平均氣溫會升高到40攝氏度左右,而「夜半球」的氣溫則大約為零下40攝氏度。

在兩個半球交界的區域,有一部分地區的氣溫將比較適合人類生存,然而由於冷熱空氣激烈交鋒的關係,這裡會出現沒完沒了的狂風暴雨、電閃雷鳴等強對流天氣。


太陽潮汐鎖定後最恐怖的狀況並不是氣候變化,而是陸地、海洋以及大氣層的巨大改變。我們都知道,地球是一個赤道有一點突出的非標準球體,具體表現為緯度越高,相對地勢就越低。如果從南北兩極來測量,地球的半徑約為6357公里,而從赤道上來測量,地球的半徑約為6378公里。


可以看到,這兩者之間相差大約21公里,正所謂「水往低處流」,按理來講地球上的海水應該聚集在地勢較低的高緯度的地區,但為什麼現在的海水可以相對均勻地覆蓋在地球表面呢?答案就是地球自轉產生的「離心力」。

現在地球被太陽潮汐鎖定了,其自轉一圈的時間等於公轉一圈的時間,也就是需要一年的時間才能夠完成一次自轉,如此緩慢的自轉所產生的「離心力」完全可以忽略不計。由此我們可以推測出,在失去地球自轉的「離心力」之後,地球上的海水將會在地心引力的作用下向高緯度地區涌去,並將那裡的陸地全部淹沒,形成「南大洋」和「北大洋」,而在地球的赤道附近的區域,則會因為失去了海水而變成一大圈環狀陸地(大概如下圖這個樣子)。


上述過程在很短的時間內就能完成,在此之後,這圈環狀陸地的平均海拔將達到10公里,也就是1萬米,更要命的是,地球大氣層里的空氣也出現與海水一樣的現象,它們也會向高緯度地區移動,這會導致這一大圈的環狀陸地中,絕大部分陸地的自然環境都會非常的惡劣(海拔極高,並且很多地方都幾乎沒有空氣覆蓋)。

在地球被太陽潮汐鎖定的大約50年後,「夜半球」的海洋將全部結冰,並逐漸向「晝半球」蔓延,由於結冰後的海面會大量地反射太陽光,再加上高緯度地區本來接收的陽光就不夠多,因此地球海洋的結冰的趨勢將會變得無法阻擋,在數百年之內,「南大洋」和「北大洋」就會全面冰封。


我們可以看到,屆時的地球將根本不適合人類生存,不僅如此,地球上絕大多數的生物也將從地球上消失。不過幸運的是,萬有引力會慢慢地改變這個局面,大約在幾百萬年以後,地球會在自身重力的作用下逐漸變圓,大氣層將重新把地球全部覆蓋,然後通過空氣對流的方式將來自太陽的熱量傳遞給冰封已久的「南大洋」和「北大洋」,屆時海洋將重新在地球的「晝半球」出現。


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