人有悲歡離合,月有陰晴圓缺。月亮在人類文化中占有重要的地位。如果哪天月亮沒了,中秋佳節(jié)也就變得可有可無了。從科學(xué)角度來看,如果月球消失,會對地球產(chǎn)生什么影響?
在月球還沒有消失前,讓我們先來了解一下月球是怎么來的?
●月球的起源
關(guān)于月球的起源有多種說法,主要有分裂說、俘獲說、同源說、碰撞說,其中碰撞說占據(jù)主流地位。
太陽系起源于星云,不管是地球還是木星或者月球,都是太陽誕生之后余下的塵埃形成的。撞擊說認為,在地球誕生之初,與地球一同誕生的還有另外一顆名叫“忒伊亞”的天體,它們都含有鐵質(zhì)的核心。忒伊亞離地球很近,一次偶然的機會,與原始地球相撞,撞擊后忒伊亞的鐵質(zhì)核心大部分與地球融合,余下的大量碎片及塵埃相互吸積便形成了月球。形象點說“月球就是地球的女兒”。
地球的年齡大約45億年,月球和地球可以說是同時誕生的,月球和地球的年齡相差無幾。通過比對月球和地球上一些元素的同位素分布情況,發(fā)現(xiàn)它們幾乎一致。撞擊說很好的解釋了,為什么月球含鐵量低、密度比地球低。
下面就來說一說,月球這個女兒對地球究竟有多重要?
●地月關(guān)系
1,了解一下月球的一些信息
月球是地球的唯一一顆衛(wèi)星,并且是太陽系內(nèi)質(zhì)量和體積較大的衛(wèi)星之一。由于受地球引力影響被潮汐鎖定,月球的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期都為27.32天,這使得我們在地球上永遠都只能看到月球的一個面。地球平均直徑為12756千米,月球平均直徑為3476千米,地球直徑大約是月球直徑的3.7倍,體積是月球的50倍;在質(zhì)量上,一個地球相當(dāng)于81個月球。
月球距離地球大約38萬公里。通過安裝在月球上的激光反射鏡,科學(xué)家們精確測量出了地月之間的距離,通過研究發(fā)現(xiàn),目前月球在以每年3.8厘米的速度遠離地球。這意味著,恐龍時代的月亮比現(xiàn)在更亮更大,幾億年后的月亮將會變得更小更暗。不過需要注意的是,月球遠離地球的速度并不是恒定不變的。
在十幾億前,那時月亮離地球更近,地球的自轉(zhuǎn)速度也比現(xiàn)在要快上許多,那么一天的時間也比現(xiàn)在要短。地球自轉(zhuǎn)速度的變化會引起地球氣候的變化,而這些變化則可以在地層中找到蛛絲馬跡,科學(xué)家們通過對生物化石及地層中巖石的分析證實,幾億年前的月亮確實比現(xiàn)在更靠近地球。
2,月球與地球存在哪些聯(lián)系呢?
兩個天體之間最直接的聯(lián)系,就是引力了。地球上的潮漲潮落就是受到了天體引力的影響,地球上的潮汐現(xiàn)象主要是受到了月球和太陽的引力作用。太陽雖然比地球和月亮大很多,但由于距離太遙遠,月球?qū)Φ厍虻某毕饔帽忍枌Φ厍虻某毕饔脧姡虑虻某毕Υ蠹s是太陽潮汐力的2.2倍左右。
月球的引力除了能影響海水的運動變化,還能夠使地球產(chǎn)生輕微的形變,這意味著月球?qū)Φ厍蛏辖?jīng)常發(fā)生的地震能夠產(chǎn)生一定的影響,雖然這種影響是微弱的,但有時或許就會成為壓死駱駝的最后一根稻草。
月球還能夠影響地球的自轉(zhuǎn)速度。在地球剛誕生之初,自轉(zhuǎn)速度極快,一天可能不到10個小時。月球運動的比地球慢,在月球的拖累下,經(jīng)歷了40多億年的時間,地球自轉(zhuǎn)速度逐漸變慢,地球上的一天才變?yōu)槿缃竦?4小時。
地球自轉(zhuǎn)軸的穩(wěn)定性也與月球有關(guān)。地球受太陽引力的吸引,繞著太陽公轉(zhuǎn),這個公轉(zhuǎn)軌道平面被稱之為黃道面,而地球赤道平面與黃道面存在23.5度的夾角。正是因為地球自轉(zhuǎn)軸存在適當(dāng)角度的傾斜,才使得地球四季分明。不過地球自轉(zhuǎn)軸的傾斜角度一直都存在輕微的變化,大約有兩三度的輕微晃動,月球?qū)Υ似鹆撕艽蟮姆€(wěn)定作用。
地球除了受到太陽和月亮的引力影響,還會受到附近其它幾大行星引力的影響,雖然來自其它行星的引力比較微弱,但是也會影響到地球自轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。此外,來自地球內(nèi)部的運動(比如海水的運動、大氣的運動、地殼的運動等)也在很大程度上會影響地軸傾斜角的變化。地球自轉(zhuǎn)軸本來就存在一定程度的擺動,如果沒有月球,這種擺動程度會加劇。地球上的氣候?qū)兊貌环€(wěn)定,生命將很難生存。
月球作為地球的女兒,比較害羞,總是半遮半掩以一面示人,月球背向地球的一面則布滿了隕石坑。在太陽系剛誕生那幾億年中,十分不太平,太陽系內(nèi)遍布著流浪的小行星或者隕石,月球在一定程度上幫助地球承受了一些傷害。不過現(xiàn)在很少會發(fā)生這種事了,月球背面絕大多數(shù)的隕石坑都有數(shù)十億年的歷史了。
●月球消失之后,對地球會產(chǎn)生什么影響?
通過上面的介紹,相信大家多少都知道地月之間的關(guān)系了。
月球消失之后,地球上的潮汐變化會減弱,太陽將主導(dǎo)地球的潮汐漲落。月球的瞬間消失,會導(dǎo)致地球上發(fā)生全球性的海嘯。在滿月或新月時,這種影響最??;當(dāng)處于上弦月和下弦月時,這種影響最大。大海嘯將會淹沒沿海城市,大量的人將受災(zāi)。
如圖所示,月相的變化。
此外,月亮消失之后,地球的自轉(zhuǎn)將會變得不穩(wěn)定,地軸的搖擺幅度將會變大,這將影響到地球的氣候,地球上的氣候?qū)兊貌环€(wěn)定,最終影響到的是地球上的生命。不過這種影響在短時間內(nèi)看不到,在月球消失一段時間后才會顯現(xiàn)。
如圖所示,天王星和地球自轉(zhuǎn)軸傾斜角的對比。
晚上一輪明晃晃的月亮,讓人賞心悅目。月亮本身并不會發(fā)光,它反射的是太陽光。滿月時月亮亮度只有晴天正午太陽亮度的40萬分之一,不過就是這么一點亮度,就足以讓視力良好的動物過上更好的夜生活。在天空中除了月亮,金星是最亮的一顆星星,不過它的亮度只有月亮亮度的1/14000。失去月亮之后,夜晚就只剩星星了,生物的節(jié)律行為將會受到影響。
舉杯邀明月,對影成三人。沒有了月亮,月下獨酌、中秋賞月等,都將成為美好的回憶,再也無緣一見了。此外日食、月食等與月亮有關(guān)的天文現(xiàn)象,都將不復(fù)存在。
●如果地球從一開始就沒有月球,會發(fā)生什么?
上面我們討論了月球消失后會發(fā)生什么,現(xiàn)在讓我們來看一看,如果地球從誕生之初就沒有月球,那么會發(fā)生什么?
月球是地球唯一的衛(wèi)星,地球如果一開始就沒有月球這顆大衛(wèi)星,即使到了今天,地球的自轉(zhuǎn)速度仍然會非??欤业厍虻淖赞D(zhuǎn)軸也不能保持穩(wěn)定。如果地球像天王星那樣躺著自轉(zhuǎn),那么地球不僅沒有四季變化,連晝夜變化也沒有了。試想一下,這樣的環(huán)境能誕生生命?
如圖所示,天王星的自轉(zhuǎn)軸朝向太陽。
幸好月球足夠大(只有足夠大,引力才能夠?qū)Φ厍虍a(chǎn)生較大的影響),以及地球只有月球這么一顆衛(wèi)星,地球上的氣候環(huán)境才能夠保持穩(wěn)定,才有利于生命生存。如果一開始月球太小了,地球上很可能也不會誕生生命,就算出現(xiàn)了生命,也不可能誕生智慧文明。
這充分說明,月球?qū)Φ厍蚍浅V匾?/span>
●總結(jié)
總結(jié)起來,月球消失之后,短期內(nèi)最明顯的影響就是發(fā)生大海嘯,地球上一些生物的節(jié)律行為也將會受到嚴(yán)重影響;長期來看,地球上的氣候?qū)l(fā)生大的改變,氣候環(huán)境的改變將會影響地球上生命的生存,大海嘯后幸存的人類也包括其中。月球的消失絕對會引發(fā)生物大滅絕事件。
雖然月球在非常緩慢的遠離地球,幸運的是現(xiàn)在太陽系內(nèi)比較平靜,月球還將在未來數(shù)十億年內(nèi)穩(wěn)如泰山的繞著地球轉(zhuǎn)。