月亮曾经比太阳大16倍 地球上1天曾经只有5小时|文史宴
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月亮和地球以前隔得比现在近得多,引发了无数灾难;而金星有可能吞掉过一个卫星,所以变成了不毛之地。宇宙也有很有意思的历史。
月亮曾经比太阳大16倍
地球上1天曾经只有5小时
月球形成是地球历史上的一个关键时刻,其带来的深远影响令人惊叹,直到现在这才成为焦点。45 亿年前的月球并不是我们今天看到的这个浪漫的银色圆盘。很久以前,它对地球近地表环境的影响更为突出和明显,造成了难以想象的破坏。
所有这些都归结于一个惊人的事实:月球形成于距离地球表面只有15000英里的地方,这段距离并不比从华盛顿特区飞往溃大利亚墨尔本远多少。相比之下,今天的月球距离地球有239000英里。
乍一看,巨大的月球似乎完全不可能像这样离地球越来越远,但测扯结果不会骗人。“阿波罗号” 的宇航员在月球表面留下了闪亮的镜子。从地球发射的激光束到达月球后,会由镜面反射回地球,这样的距离测噩能精确到一英寸以内。
自20世纪70年代初以来,月球每年都会移动得更远,速度为平均每年3.82 厘米,大约1.5 英寸。这听起来不算多,但这个数字会随着时间不断累积。按现在的速度计算,每4万年就会增加1英里。如果我们倒带回放,会发现45 亿年前的情况完全不同。
首先,月球看起来完全不同。在15000英里远的地方,直径2 160英里的月球看起来就是个庞然大物,那是我们从未见过的样子。它在天空中有近8度的弧度,大约是太阳视直径的16倍,它呈现在天空中的面积是今天月球的250多倍。
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以前,月亮看起来比太阳大得多
差别还不止这些。早期的月球是一个狂暴的天体,到处是剧烈的火山活动,和我们现在看到的静态的银灰色天体全然不同。它的表面看起来应该是黑色的,从地球上能看到上面的裂缝和火山盆地,其中充满了滚烫的赤色岩浆。
原始的满月同样引人注目,月球表面反射的阳光是现代月球的数百倍。在明亮的月光下,你可以轻松地看书,但天文观测就变成了不可能。在年轻的月球强烈的眩光下,夜晚看不到任何恒星或行星。
更戏剧性的是接下来事态发展得有多快。在太空中,由千没有摩擦,旋转的物体会持续旋转数十亿年。像地月系统这样的旋转系统具有角动量的性质,这个量是由两个彼此靠近的圆周运动的组合测量出的。
首先是地球围绕地轴的自转,地球自转得越快,它拥有的角动量就越大。相比之下,月球的角动量主要取决于它绕地球运行的距离和速度。它自身的自转不是方程的重要部分。
地球自转加上月球公转的总角动量在过去几十亿年间没有显著变化,但是这两个运动的相对重要性巳经发生了很大变化。今天,地月系统中几乎所有的角动量都来自公转的月球。
月球离地球的距离是239 000 英里,公转周期为29 天。位于中心质晕更大的地球,每天有24 小时的悠闲时光,它的角动量只是月球的很小一部分。(类似地,遥远的气态巨行星几乎承载了太阳系所有的角动量,尽管位于中心的太阳质量占了太阳系质量的99.9% 。)
但45亿年前的悄况大相径庭。
由于月球距离地球只有15000英里,一切都在以不可思议的速度旋转,就像一个滑冰的人被拽着胳膊加速旋转一样。首先,地球每5小时自转一圈。它绕太阳公转一圈仍需要整整一年(约8766小时)。在太阳系的历史上,地球公转的周期变化不大。但每年有1750多天,太阳每5小时升起一次!
这样的估算似乎很奇怪,也无法验证,但至少有两个直接测量数据证实了古代日周期更短的想法。珊瑚礁是一种有力的证据。一些珊瑚物种显示出极其精细的生长线,这种线记录着微妙的H 周期和更明显的年周期。
正如预料的那样,现代珊瑚每年生长出约365条线,每条线代表一天。但泥盆纪时期古老的化石珊瑚,大约在4亿年前,每年有400多条线,这表明地球自转速度更快。那时每天只有22个小时,月球离地球大约比现在近1万英里。
其次,潮沙韵律层的音调现象提供了补充。潮沙韵律层是一种细粒的层状沉积物,它可以揭示潮沙的H、月和年的周期。
犹他州大三叶杨峡谷9亿年前的岩石中包含了潮沙韵律层,对其严谨的微观研究表明,当时的地球每天仅有18.9小时,每年可能有464天,也就是每年有464次日出和日落。人们计算出当时的地月距离是218000 英里,这意味着月球的退行速度与现在非常相近:每年3.91 厘米,略高于现在每年的3.82 厘米。
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