这是一个很棒的问题,其实你可以去掉“假如”两个字,因为地球被太阳潮汐引力锁定是一个必然的趋势,太阳在锁定地球的同时,地球也在锁定太阳 。只是地球完全被太阳锁定的时间会很长很长,初略估计至少也得是500亿年以后的事情吧 。至于到时候地球会是什么样的景象,我们稍后再做详细描述 。
1.什么是潮汐锁定
说到“潮汐锁定”或许大家并不太了解这个词的含义,简单来说,就是两个天体在相互引力的作用下,一个天体始终保持同一面朝向另外一个天体的现象,我们就将这一现象称之为“潮汐锁定” 。
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举个例子来说,我们地球上的人类只能看到月球上的一面,而月亮的背面永远无缘目睹 。这主要是由于在地球引力的作用下月球的自转周期和公转周期完全相同,月亮绕地球一周需要约28天,自转一圈也需要约28天,月亮永远只有一面朝着地球 。
其实早在几亿年前,月球的背面在地球上也是可以看得到的,那个时候月球的自转速度比现在要快的多,比公转的周期也更短,月球公转一周的同时可以完成好几次自转,地球上的生物也有机会目睹不断变化的月球表面,相信已经灭绝了的恐龙就见识过月球的背面 。
2.地球会被太阳潮汐锁定吗
从理论上讲,宇宙中的行星都有可能被恒星潮汐锁定,换句话说地球是有被太阳锁定的风险的,实际上地球有可能被太阳和月球同时锁定,至于是太阳先锁定地球还是月球先锁定地球,这取决于这两个邻居哪一个对地球的潮汐引力大 。
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由于地球同时受到太阳和月球两个引力的作用,虽然太阳的质量是月球质量的280万倍,但是令人意向不到的是,月球对地球的潮汐引力竟然比太阳的潮汐引力还要大2.5倍,主要原因还是因为月球离地球比较近的缘故 。
从目前观测情况来看,地球的自转速度确实在不断地减缓,自转周期还在不断延长,虽然地球和月球最终会实现互相潮汐锁定,但是要达到相互锁定的状态至少还需要几十亿年 。
目前地球自转周期是23小时56分4秒,而月球绕地球公转周期是27.8天,而地球绕太阳公转周期是365天6小时9分10秒,说明月球要比太阳更早锁定地球 。
3.地球被潮汐锁定后会怎样呢
地球如果有朝一日被太阳潮汐锁定,那么地球的一面始终朝着太阳,另一面则陷入无尽的黑夜中,地球将没有日夜交替,除此之外地球的大气和气候也将出现明显的变化 。
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对着太阳的一面将变得异常炎热,不再宜居,冰山、雪山开始逐渐融化,海洋、河流大量蒸发干涸,许多生物因适应不了炎热的气候开始逐渐灭绝,极昼半球开始沙漠化,极夜半球开始进入冰川时代,一边极冷,一边极热 。
面对太阳的半球大气升温,气压持续降低,背对太阳的半球冷空气下沉,气压持续上升 。大气收到严重破坏,地球自身的生态系统遭受毁灭性的破坏,无法再维持包括人类在内大部分生命 。
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地球上的昼夜交替区温度虽然适宜人类居住,但是晨昏线附近由于存在明显的气压差,导致频繁发生超强对流天气、超强台风,超强飓风和超强风暴,人类或将经历世界末日般的炼狱生活 。
结束语
然而,幸运的是地球距离太阳距离足够远,太阳的引力一时半会还无法完全捕获地球的一侧 。宇宙中像这样的潮汐锁定现象比比皆是,就拿太阳系的行星来说吧,火星、木星、土星、天王星和海王星都像地球一样锁定了各自的卫星,其中土星就一口气锁定了15颗卫星 。
太阳完全潮汐锁定地球至少是500亿年后的事情,而太阳再燃烧45亿年就已经变成一颗红矮星,地球早已不再宜居,人类已经开始在太空中流浪,寻找下一个太阳 。
在地球上的我们永远都只能看到月球的正面,这并不是什么精巧的设计,而是因为潮汐锁定造成的 。简单地讲,这种现象的产生,是因为月球在不同部位受到地球引力的大小不一样,具体表现为距离地球越近的部位,受到的引力就越大,这样就会对月球的自转运动造成一个阻力,久而久之,月球就被地球潮汐锁定了 。在潮汐锁定情况下,月球还是有自转的,只不过其自转的周期刚好与公转的周期相等而已 。
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同样的情况也存在于太阳与地球之间,事实上,在太阳引力的作用下,地球的自转一直在减速,因此可以说,若干年后,地球将被太阳潮汐锁定 。那么假如地球被太阳潮汐锁定,一直以同一面对着太阳,会出现什么状况呢?
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假如这种情况真的发生,最明显的现象就是地球直接被划分为“昼半球”(向阳的一面)和“夜半球”(背对太阳的一面),其中“昼半球”的温度会因为阳光的持续照射而提高,“夜半球”则是相反的情况,但这两个半球的气温差距并不会像想象中的那么大,根据科学家的推算,在大气对流的作用下,届时“昼半球”的平均气温会升高到40摄氏度左右,而“夜半球”的气温则大约为零下40摄氏度 。
在两个半球交界的区域,有一部分地区的气温将比较适合人类生存,然而由于冷热空气激烈交锋的关系,这里会出现没完没了的狂风暴雨、电闪雷鸣等强对流天气 。
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太阳潮汐锁定后最恐怖的状况并不是气候变化,而是陆地、海洋以及大气层的巨大改变 。我们都知道,地球是一个赤道有一点突出的非标准球体,具体表现为纬度越高,相对地势就越低 。如果从南北两级来测量,地球的半径约为6357公里,而从赤道上来测量,地球的半径约为6378公里 。
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可以看到,这两者之间相差大约21公里,正所谓“水往低处流”,按理来讲地球上的海水应该聚集在地势较低的高纬度的地区,但为什么现在的海水可以相对均匀地覆盖在地球表面呢?答案就是地球自转产生的“离心力” 。
现在地球被太阳潮汐锁定了,其自转一圈的时间等于公转一圈的时间,也就是需要一年的时间才能够完成一次自转,如此缓慢的自转所产生的“离心力”完全可以忽略不计 。由此我们可以推测出,在失去地球自转的“离心力”之后,地球上的海水将会在地心引力的作用下向高纬度地区涌去,并将那里的陆地全部淹没,形成“南大洋”和“北大洋”,而在地球的赤道附近的区域,则会因为失去了海水而变成一大圈环状陆地(大概如下图这个样子) 。
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上述过程在很短的时间内就能完成,在此之后,这圈环状陆地的平均海拔将达到10公里,也就是1万米,更要命的是,地球大气层里的空气也出现与海水一样的现象,它们也会向高纬度地区移动,这会导致这一大圈的环状陆地中,绝大部分陆地的自然环境都会非常的恶劣(海拔极高,并且很多地方都几乎没有空气覆盖) 。
在地球被太阳潮汐锁定的大约50年后,“夜半球”的海洋将全部结冰,并逐渐向“昼半球”蔓延,由于结冰后的海面会大量地反射太阳光,再加上高纬度地区本来接收的阳光就不够多,因此地球海洋的结冰的趋势将会变得无法阻挡,在数百年之内,“南大洋”和“北大洋”就会全面冰封 。
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【如果地球被太阳潮汐锁定会怎样,假如太阳突然消失地球还会转吗】我们可以看到,届时的地球将根本不适合人类生存,不仅如此,地球上绝大多数的生物也将从地球上消失 。不过幸运的是,万有引力会慢慢地改变这个局面,大约在几百万年以后,地球会在自身重力的作用下逐渐变圆,大气层将重新把地球全部覆盖,然后通过空气对流的方式将来自太阳的热量传递给冰封已久的“南大洋”和“北大洋”,届时海洋将重新在地球的“昼半球”出现 。
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