人有悲欢离合,月有阴晴圆缺。月亮在人类文化中占有重要的地位。如果哪天月亮没了,中秋佳节也就变得可有可无了。从科学角度来看,如果月球消失,会对地球产生什么影响?
在月球还没有消失前,让我们先来了解一下月球是怎么来的?
●月球的起源
关于月球的起源有多种说法,主要有分裂说、俘获说、同源说、碰撞说,其中碰撞说占据主流地位。
太阳系起源于星云,不管是地球还是木星或者月球,都是太阳诞生之后余下的尘埃形成的。撞击说认为,在地球诞生之初,与地球一同诞生的还有另外一颗名叫“忒伊亚”的天体,它们都含有铁质的核心。忒伊亚离地球很近,一次偶然的机会,与原始地球相撞,撞击后忒伊亚的铁质核心大部分与地球融合,余下的大量碎片及尘埃相互吸积便形成了月球。形象点说“月球就是地球的女儿”。
地球的年龄大约45亿年,月球和地球可以说是同时诞生的,月球和地球的年龄相差无几。通过比对月球和地球上一些元素的同位素分布情况,发现它们几乎一致。撞击说很好的解释了,为什么月球含铁量低、密度比地球低。
下面就来说一说,月球这个女儿对地球究竟有多重要?
●地月关系
1,了解一下月球的一些信息
月球是地球的唯一一颗卫星,并且是太阳系内质量和体积较大的卫星之一。由于受地球引力影响被潮汐锁定,月球的自转周期和公转周期都为27.32天,这使得我们在地球上永远都只能看到月球的一个面。地球平均直径为12756千米,月球平均直径为3476千米,地球直径大约是月球直径的3.7倍,体积是月球的50倍;在质量上,一个地球相当于81个月球。
月球距离地球大约38万公里。通过安装在月球上的激光反射镜,科学家们精确测量出了地月之间的距离,通过研究发现,目前月球在以每年3.8厘米的速度远离地球。这意味着,恐龙时代的月亮比现在更亮更大,几亿年后的月亮将会变得更小更暗。不过需要注意的是,月球远离地球的速度并不是恒定不变的。
在十几亿前,那时月亮离地球更近,地球的自转速度也比现在要快上许多,那么一天的时间也比现在要短。地球自转速度的变化会引起地球气候的变化,而这些变化则可以在地层中找到蛛丝马迹,科学家们通过对生物化石及地层中岩石的分析证实,几亿年前的月亮确实比现在更靠近地球。
2,月球与地球存在哪些联系呢?
两个天体之间最直接的联系,就是引力了。地球上的潮涨潮落就是受到了天体引力的影响,地球上的潮汐现象主要是受到了月球和太阳的引力作用。太阳虽然比地球和月亮大很多,但由于距离太遥远,月球对地球的潮汐作用比太阳对地球的潮汐作用强,月球的潮汐力大约是太阳潮汐力的2.2倍左右。
月球的引力除了能影响海水的运动变化,还能够使地球产生轻微的形变,这意味着月球对地球上经常发生的地震能够产生一定的影响,虽然这种影响是微弱的,但有时或许就会成为压死骆驼的最后一根稻草。
月球还能够影响地球的自转速度。在地球刚诞生之初,自转速度极快,一天可能不到10个小时。月球运动的比地球慢,在月球的拖累下,经历了40多亿年的时间,地球自转速度逐渐变慢,地球上的一天才变为如今的24小时。
地球自转轴的稳定性也与月球有关。地球受太阳引力的吸引,绕着太阳公转,这个公转轨道平面被称之为黄道面,而地球赤道平面与黄道面存在23.5度的夹角。正是因为地球自转轴存在适当角度的倾斜,才使得地球四季分明。不过地球自转轴的倾斜角度一直都存在轻微的变化,大约有两三度的轻微晃动,月球对此起了很大的稳定作用。
地球除了受到太阳和月亮的引力影响,还会受到附近其它几大行星引力的影响,虽然来自其它行星的引力比较微弱,但是也会影响到地球自转的稳定性。此外,来自地球内部的运动(比如海水的运动、大气的运动、地壳的运动等)也在很大程度上会影响地轴倾斜角的变化。地球自转轴本来就存在一定程度的摆动,如果没有月球,这种摆动程度会加剧。地球上的气候将会变得不稳定,生命将很难生存。
月球作为地球的女儿,比较害羞,总是半遮半掩以一面示人,月球背向地球的一面则布满了陨石坑。在太阳系刚诞生那几亿年中,十分不太平,太阳系内遍布着流浪的小行星或者陨石,月球在一定程度上帮助地球承受了一些伤害。不过现在很少会发生这种事了,月球背面绝大多数的陨石坑都有数十亿年的历史了。
●月球消失之后,对地球会产生什么影响?
通过上面的介绍,相信大家多少都知道地月之间的关系了。
月球消失之后,地球上的潮汐变化会减弱,太阳将主导地球的潮汐涨落。月球的瞬间消失,会导致地球上发生全球性的海啸。在满月或新月时,这种影响最小;当处于上弦月和下弦月时,这种影响最大。大海啸将会淹没沿海城市,大量的人将受灾。
如图所示,月相的变化。
此外,月亮消失之后,地球的自转将会变得不稳定,地轴的摇摆幅度将会变大,这将影响到地球的气候,地球上的气候将会变得不稳定,最终影响到的是地球上的生命。不过这种影响在短时间内看不到,在月球消失一段时间后才会显现。
如图所示,天王星和地球自转轴倾斜角的对比。
晚上一轮明晃晃的月亮,让人赏心悦目。月亮本身并不会发光,它反射的是太阳光。满月时月亮亮度只有晴天正午太阳亮度的40万分之一,不过就是这么一点亮度,就足以让视力良好的动物过上更好的夜生活。在天空中除了月亮,金星是最亮的一颗星星,不过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,生物的节律行为将会受到影响。
举杯邀明月,对影成三人。没有了月亮,月下独酌、中秋赏月等,都将成为美好的回忆,再也无缘一见了。此外日食、月食等与月亮有关的天文现象,都将不复存在。
●如果地球从一开始就没有月球,会发生什么?
上面我们讨论了月球消失后会发生什么,现在让我们来看一看,如果地球从诞生之初就没有月球,那么会发生什么?
月球是地球唯一的卫星,地球如果一开始就没有月球这颗大卫星,即使到了今天,地球的自转速度仍然会非常快,而且地球的自转轴也不能保持稳定。如果地球像天王星那样躺着自转,那么地球不仅没有四季变化,连昼夜变化也没有了。试想一下,这样的环境能诞生生命?
如图所示,天王星的自转轴朝向太阳。
幸好月球足够大(只有足够大,引力才能够对地球产生较大的影响),以及地球只有月球这么一颗卫星,地球上的气候环境才能够保持稳定,才有利于生命生存。如果一开始月球太小了,地球上很可能也不会诞生生命,就算出现了生命,也不可能诞生智慧文明。
这充分说明,月球对地球非常重要。
●总结
总结起来,月球消失之后,短期内最明显的影响就是发生大海啸,地球上一些生物的节律行为也将会受到严重影响;长期来看,地球上的气候将会发生大的改变,气候环境的改变将会影响地球上生命的生存,大海啸后幸存的人类也包括其中。月球的消失绝对会引发生物大灭绝事件。
虽然月球在非常缓慢的远离地球,幸运的是现在太阳系内比较平静,月球还将在未来数十亿年内稳如泰山的绕着地球转。
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