看,在天上!是只鸟吗?是飞机吗?没有。。。这是月亮!
月球从一开始就成为人类文化中固有的一部分。自从第一批人类开始在洞穴中创作艺术以来,月球已经成为他们绘画中的一个特殊元素。今天对我们来说还是很特别的。作为我们最亲密的宇宙伙伴,人类在许多方面与月球分享了几千年的进化。
但我们通常不会停下来思考,如果月亮从来没有陪伴过我们,会发生什么事。如果月亮从来没有存在,或者它今天消失了呢?我们能指望地球上的事物保持不变吗?
事实上,我们即将看到,在没有这样一个尘土飞扬的岩石围绕着我们运行的情况下,使地球变得特殊的一切都可能丢失。
当地球围绕着太阳,它也在自己的轴上旋转,结果是倾斜的。目前,地球的自转轴倾斜了大约23.4度,这个数值在一年中没有变化。
因此,在一年的某一段时间里,北半球比南半球更倾向于太阳。六个月后,当地球处于围绕太阳的轨道的另一边时,南半球现在正朝着星星。这样,地球的两个半球都会根据我们所知的每年的季节,接受不同数量的阳光和热量。
地球向轴倾斜的原因可以追溯到45亿年前的形成。当地球的早期版本与另一个行星碰撞时,它的自转轴急剧倾斜。然后,月球的吸引力使这一倾向稳定到目前的水平,在几千年的时间里波动很小。
那么,如果月球不存在会发生什么呢?
一些专家认为地球会比现在高出85度。其他人则比较谦虚,他们认为这种倾向可能高达20度。无论哪种方式,地球的轴线都会倾斜到极点暴露在太阳下,融化他们的冰盖并引发极端的气候变化。事实上,地球轴倾斜度的变化仅仅是一度就足以导致冰河时代的到来。[1]
月球在地球上产生的最著名的影响是海洋潮汐。月亮和太阳一起,一天几次地增加和减少我们海洋的海平面。当月球围绕地球旋转时,前者的引力将海洋拉向地球,从而产生涨潮。
本质上,月亮越近,月亮越高潮汐。为了了解月球在海洋上的力量,低潮和高潮之间的最大高度差可能高达16米(52英尺)。
如果月球没有这样的影响,海洋潮汐就会大大减少。仍然会有潮汐,因为太阳的引力对地球的水也起作用,尽管它的吸引力比月球的吸引力小。[2]
简而言之,潮汐将减少到目前大小的三分之一,海洋将变得平静得多。海平面也将受到影响。如果没有月球的引力,大洋的水就会均匀地分布在整个地球表面。因此,两极的海平面将急剧上升。
地球的引力影响着航天器绕地球运行的高度。由于这个原因,一些低轨道结构-比如国际空间站-必须在其进程中进行定期修正,以避免落入地球大气层。
然而,在空间中有一些点具有完美的平衡重力地球和月球。对于这两个天体,这些点内的任何东西都将保持相对静止。无论是地球还是月球,都无法吸引这个物体,直到它掉到它们的任何表面。这些是拉格朗日点。
2018年,匈牙利天文学家发现其中两个点-L4和L5-有巨大的行星间尘埃云团围绕地球运行,其大小是我们星球的9倍。此外,另一项研究指出,拉格朗日点可以瞬间捕获小行星,这些小行星在恢复旅行之前会成为地球上暂时的“迷你卫星”。[3]
如果没有月球,与地球共享的拉格朗日点也将消失。被困在那里的尘埃云只会散开,最终与地球相交,或者被太阳风和其他行星的引力吹走。就小行星而言,月球的缺乏会使这些天体继续以未改变的轨道穿越外层空间,直到撞上更大的身体-也许是我们自己的世界。
使我们的星球如此适宜居住的一件事是它的自转时间。目前,地球完成了一个革命每24小时一次,特别是23小时56分钟。这使地球有一个愉快的气候为生命,因为它的所有表面有足够的时间来温暖和凉爽,根据时间。但情况并不总是如此。科学家们现在确信,数百万年前,地球的日子比现在短得多。
当地球和月球在45亿年前形成时,地球旋转得如此之快,以至于这一天只持续了四个小时。[4]在恐龙漫游地球的那段时间里,这一天已经持续了23个小时。2012年6月30日,为了跟上更长的时间,世界各地的时钟必须在00:00之前多标记一秒钟。
这一延迟的原因不亚于,你猜到的,月球。事实上,月球的引力会对地球本身施加摩擦力,使地球的自转速度减慢,每100年两毫秒。当月球以每年3.82厘米(1.5英寸)的速度离开地球时,我们的地球失去了自转能量并减慢了它的自旋速度。
如果月球从一开始就没有存在的话,我们可以预计白天会比今天短几个小时。如果月亮消失现在,白天将保持几乎不变的大约24小时长。但是,如果一切保持到目前为止的水平,那么在大约1.8亿年的时间里,这些日子将持续25小时。
至此,我们已经清楚地知道月球的引力对天然地球的进程。例如,我们看到月球会引起海洋潮汐。但是月球对我们的世界是如此强大,它也在固体地面上产生潮汐-我们所知道的地球潮汐。
地球潮汐是地壳相对高度的波动,每天的频率与海潮相似。由于月亮不断地拉着地球表面,我们下面的地面在一天中的某个时间可以上升到30厘米(12英寸)。这是由于地壳的弹性,地壳有裂缝,允许大的陆块-构造板块-移动。
说到构造板块如果没有月亮,他们会怎么样?
人们认为月球起源于地球在行星间碰撞中失去了大部分原始地壳。如果月球从未形成,所有的地壳都会留在地球上,填补了今天海洋所处的空隙。[5]
地球不会有构造板块,因为它们没有移动的空间。此外,地球表面将由一个单一的部分组成,这将防止形成山脉所需的过程。这是对的。除了一些分散的火山外,我们的星球上不会有山脉。假设地球上还有一些海洋,水将覆盖整个地球表面。
一些研究表明,地球潮汐与小地震的发生有关。当月球引力引起的地壳应力很大时,就有可能发生弱地震。因此,如果今天月球消失,地球潮汐大大减少,这种地震的频率也会减少。
今天,我们知道地球被小流星体以比先前想象的更高的频率轰击。.的数目流星在过去2.9亿年中,对我们星球的影响增加了两倍,每天有33吨空间碎片落在地球上。由于它们的大小,大部分岩石在地球大气层中完全燃烧。然而,没有月球的存在,撞击率可能会高得多,使地球成为一个相当敌对的地方。
月球直径接近3,500公里(2,175英里)-约占地球直径的27%。由于月球体积很大,它在宇宙逆境中起到了保护地球的作用。
在行星的早期,月球吸引了很大一部分行星际碎片和小行星在这个区域游荡。太阳系。如果我们的自然伴侣不存在,地球附近就像一个雷区,对生命的发展来说太危险了。
即使在今天,月球仍然像一个小盾牌,保护我们不受陨石撞击。研究表明,月球的引力有助于防止更多的小行星与地球碰撞,而不是它所造成的。
那要多少钱?
嗯,就在2005年到2013年之间,美国宇航局检测到了超过300次撞击月球表面的情况。这意味着在没有月球的情况下,数百个这样的天体可能最终会影响到我们。因此,在这个意义上,很难想象地球没有月球。
金,铂,钯,铱。事实证明,这些金属元素对我们来说是非常有价值的。文明。我们已经在各种发明中使用过它们-从汽车、宇宙飞船到电子产品和珠宝。但是,如果没有月球,我们很可能不会有这样的材料。
为什么?
为了理解它,我们必须深入了解月球形成的事实。大约45亿年前,一颗火星大小的岩石-科学家们称之为Theia-正撞击着早期地球的高温熔融表面。
两层提亚地球地幔的一部分被喷射到太空,聚集在地球轨道上形成月球。然而,Theia的核心留在地球上,构成Theia的金属成为我们星球的一部分。
如果月球从未形成,那么地球地幔中贵金属的浓度就会低得多。金和铂等金属往往被铁所吸引。在一颗像地球这样的熔融行星上,这些金属在到达铁芯之前就会下沉。一旦核心开始冷却,他们就会永远被困在那里。
但是由于行星间撞击后月球的形成,大量的金属元素分散在地球的地幔中。在那里,他们一直等到地震活动把他们拖到地表和我们这里。[7]
地球的磁场(又称磁层)对于这个星球上生命的发展是必不可少的。这样的磁泡环绕着地球,并不断地保护它不受太阳风的影响,太阳风是一种带电粒子的流动,来自太阳的能量可以摧毁我们的大气层。但是磁层也保护我们,因为它阻止生命受到有害的宇宙和太阳辐射的轰炸。
磁层之所以存在,是因为地球发电机,也就是地球铁芯的旋转运动。这种内部磁性金属的运动使磁层保持强劲。
这个地球发电机的存在要归功于月球对地球施加的潮汐力量。当月球以其引力使地球的内部层变平和伸展时,产生了足够的能量来保持行星核心的热和运动。
如果我们没有月球及其旋转的交换能量,地核会停止运动,然后凝固。随着地球发电机的消失,地球的磁层将会消失,使太阳风完全吞噬大气层。没有大气,地球表面的每个蓄水池都会蒸发,太阳辐射会把我们的世界变成一个贫瘠的沙漠。
事实上,这种描述可以很好地应用于火星上发生的事情。火星曾经像地球一样,在42亿年前失去了磁层,变成了今天那烧焦的红色岩石。[8]
如果没有月亮,天气地球上的模式会变得疯狂。当然,这假设地球仍然有大气层。首先,由于月球的缺乏,地球轴的不稳定将导致全球温度的极端变化。
由于两极在太阳热下的持续时间更长,周围的海洋可能达到至少47摄氏度(116°F)的温度。同时,赤道地区将遭受冰川的影响。
天空中月亮的相位也会影响一个地区的降雨。当月亮在头顶上时,大气压力和气温都会升高,这就意味着那个地方的降雨量减少了。如果月亮不存在,我们可以期待更多的雨。但是月球造成的影响是如此之小,以至于降雨量只会增加1%。
此外,我们知道旋转速度较快的行星也有更强的风。例如,一天木星持续时间约10个小时,风速为每小时160至320公里(每小时100至200英里)。
同时,土星在10.5小时内完成旋转,风速可达每小时1800公里(每小时1,118英里)。正如我们早些时候讨论过的,没有月球,地球会旋转得更快,几天的时间基本上可以缩短几个小时。
在这种情况下,尽管行星(如地球和木星的大小和组成)之间存在明显的差异,我们星球上的风在任何一天都可能达到160公里/小时(100英里/小时)。飓风会有更强的风力和更大的破坏力。[9]
尽管我们已经讨论了所有的事情,但我们还没有深入研究这个复杂的事实。生命如果没有月亮来照顾我们,地球上可能根本不存在。如果没有月球,地球就会受到更多的大型小行星和行星体的撞击。在这种情况下,生命很难尝试生存,这意味着随着时间的推移,生物变得更加复杂的可能性降低了。
人们认为,月球提供的地轴稳定,加上大陆漂移,使得地球各地出现了许多不同的生态系统。这些生态系统比恐龙时代的生态系统更加复杂,促成了哺乳动物的出现,并最终导致了人类的出现。因此,如果月球从未存在过,像我们这样的生物也会有更低的存在概率。[10]
但是,如果月球没有帮助的话,即使是我们所知道的生命也不可能出现在地球上。我们知道生命起源于原始的海洋,分子在那里汇合形成核酸,这是生命的基本组成部分。如果没有月球的引力作用,海水中的盐浓度就不足以产生生命化学。
由于月球控制地球上的潮汐,潮汐运输海洋生物赖以生存所需的矿物,没有我们的自然卫星,很难想象海洋中的生命。还值得一提的是,如果没有月球主要负责的地球磁层,太阳辐射将破坏海洋,消除在那里产生重要化学过程的所有机会。
这就是为什么,在寻找其他地区的宜居世界时银河科学家们把重点放在寻找有大卫星的行星上,这使得生命得以发展。
文章来自海外:Brian Molinari 图片来自网络,如有侵权联系小编删除
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