|刚赏完超级红月的美,来看看月球的其他“能耐”
◎李 鉴
5月26日晚上 , 超级月亮恰逢月全食 , 一轮红色的圆月点亮夏夜星空 。
“可怜今夕月 , 向何处 , 去悠悠?是别有人间 , 那边才见 , 光影东头?”在古人眼中 , 月亮从来都是最具诗情画意的天体 。 把酒对月 , 它带给了人们无数的疑问 。 月亮从何而来?为什么会高挂夜空?如果没有了月亮 , 地球将面临哪些变化?
潮汐减弱 , 磁场消亡
如果没有月亮 , 对地球最直接的影响就是潮汐现象的减弱 。 月亮是产生海洋潮汐的主要“推手” 。 没有了月亮 , 每日汹涌的潮起潮落将不复出现 , 取而代之的 , 将是海浪的轻柔波动 , 洋流将改变方向 , 进而造成气候的巨大变化 。 海平面也会受到影响 , 失去了月亮引力的牵引 , 海水会几乎均匀地分布到整个地表 , 两极的海平面将大幅上升 。
月亮与潮汐对地球的影响还不止于此 , 它们还是地球磁场的“守护者” 。 地球有一个固态的内核 , 在它外面环绕着一圈液态的外核 , 内外核中的主要物质都是铁 。 外核的温度从接近地幔处的4000多摄氏度增加至接近内核处的6000多摄氏度 , 几乎和太阳表面一样炽热 。 熔融的铁在这里成为了等离子态 , 它们在外核中做对流运动 , 就像“发电机”一样 , 形成了强大的感应磁场 。
【|刚赏完超级红月的美,来看看月球的其他“能耐”】正是这个磁场保护着我们免受来自太阳高能带电粒子的伤害 , 而且还阻止了太阳风对地球大气的剥蚀 。 最新研究表明 , 月亮的引潮力正是驱动外核产生对流运动的主要因素 , 它在外核中产生的能量每秒以万亿焦耳计 , 让“地球发电机”保持活力 , 从而维持了地球的磁场 。
如果没有月亮 , 地球磁场会大大减弱甚至消失 , 太阳风将“吹散”地球大气 , 高能辐射也将直扑地表 , 生命将面临灭顶之灾 。
地轴摇摆 , 气候疯狂
月亮还有一个关键作用 , 就是让地球的自转轴保持长期的稳定 。 我们知道地球的赤道面和它的公转轨道面(黄道面)并不重合 , 存在大约23.5度的倾角 , 这使得地球上有了春夏秋冬四季之分 。
由于地球在自转 , 赤道上的转速最大 , 这使得它的形状不是一个正球 , 而是两极稍扁、赤道略鼓的近似椭球形 。 月亮和太阳都在黄道面附近运行 , 它们的引力所导致的引潮力 , 有把地球隆起的赤道部分拽向黄道面 , 从而使倾角变小的趋势 。 但由于地球在快速自转 , 它们的努力并没有“得逞” , 最终的结果就是“互相妥协”——倾角还是基本稳定在23.5度不变 , 但是地球自转轴的指向却在空间中缓慢地改变着方向 。
如果没有月亮 , 地球的自转轴将会发生大幅摆动 , 变化幅度甚至可以超过90度 。 倾角的变化将导致地球气候的巨大改变:当自转轴垂直于公转轨道面时 , 地球上每一个角落全年接收到的太阳热量基本上是恒定的;而当自转轴变得平行于公转轨道面时 , 一年中 , 人们会有半年时间暴晒在烈日之下 , 而另外半年则将在黑暗和严寒之中战栗不已 。 每年都只有酷暑和严寒两个极端难捱的季节 。
其他影响 , 难以估量
随着研究的深入 , 人们发现月亮对我们的重要性可能大大超乎想象 , 还有许多其他影响难以准确估量 。
如果没有月亮 , 地球上的生命可能难以形成 , 或者要延迟几亿年 。 大约在40亿年前 , 月球离地球比今天近得多 , 地球上的潮汐可能比今天大上千倍 。 那时的地球 , 自转周期只有6小时左右 , 每3个小时就经历一次涨潮 。 潮水退却后形成的水洼因太阳曝晒而蒸发 , 留下盐分、矿物质和有机化合物 。 频繁的潮汐“浓缩”了这些化学物质 , 它们在太阳辐射下发生化学反应 , 从而生成更复杂的有机化合物 , 例如脂肪酸和蛋白质等 , 并最终导致了生命的形成 。
如果没有月亮 , 我们很可能要为缺少金、铂等重金属而大伤脑筋 。 月亮产生于大约45亿年前的一次超级大碰撞——一个火星大小的天体“忒伊亚”和地球的碰撞 。 地球损失了大部分原始地壳 , “忒伊亚”的外壳和部分地幔也被撞得粉碎 , 这些飞溅而出的物质最终凝聚成了月亮 。 而“忒伊亚”富含重金属的核心则留在了地球上 。 我们今天开采的金属矿 , 绝大多数都来自它 。 而地球本身的重金属基本都沉积在了核心 , 只有在火山喷发的时候才可能“重见天日” 。
如果没有月亮 , 地球可能会遭受更多的小行星撞击 , 而且由于自转更快而成为飓风的天堂 , 令我们的家园建设困难重重……
如果没有月亮 , 无数生物的生物钟将会彻底改变 。 夜空黑得伸手不见五指 , 猫头鹰的觅食会更为困难 , 昆虫会找不到配偶 , 与潮汐同步的鱼类觅食和繁殖将出现紊乱……
感谢月亮 , 它助力了生命的形成 , 看护着生命的成长 。 而且相信在不久的将来 , 它还将成为人类踏出地球的第一站 , 成为我们探索其他天体的太空大本营!(作者系北京天文馆副研究员)
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