如果地球转得更快,我们会被甩出去吗?
2023-05-30花椒
花椒
首先,我们来谈谈地球目前的自转速度,这实际上取决于你在哪里。地球自转过程中,其自转周长在赤道处最长,因此赤道上的一个点必须以更快的速度旋转,才能在24小时内回到它的起始位置。
如果在美国芝加哥(地处北美大陆中心地带,城市坐标北纬41°39′、西经87°34′)这样一个位于地球较窄横截面上的位置,当赤道上的一点以1669千米/小时的速度旋转时,芝加哥上的某一点只需要以1207千米/小时的速度旋转。
不过,假如地球自转速度平均增加1.6千米/小时,两极的海水便会发生迁移,使赤道附近的海平面上升1~2厘米。虽然这不是什么灾难性的后果,但只要旋转速度继续加快,真正的灾难就会降临。
失去重力
来自美国航空航天局的天文学家斯滕·奥登瓦尔德表示:“地球自转的离心力就像快速旋转的木马,会不断试图把我们甩出去。现在我们能脚踏实地,是因为重力能抵消离心力。”
“但如果地球自转速度更快,离心力就会更强,重力的抵消作用就会减弱。假如一个人在北极圈内的体重为68千克,在赤道上可能只有67千克,就是因为赤道旋转得更快,会产生更強的离心力来对抗重力。”
奥登瓦尔德计算出,当赤道转速达到28,390千米/小时,那里的离心力大到足够使人失重。也就是说,在这种情况下,地球随时可以把人从赤道甩出去。
生物钟紊乱
我们的一天是指地球自转一周的时间,也就是23小时56分。假如地球自转速度平均增加1.6千米/小时,一天大概会缩短一分半钟左右,对于遵守24小时时间表的生物钟而言,这点时差可以忽略不计。
但如果地球自转速度平均增加160千米/小时,地球自转一周就只需要22小时。对于我们的生物钟来说,这不是一个好消息。
当然,这一切只会在地球突然加速的情况下发生。“如果地球自转速度在数百万年内缓慢增加,我们将逐渐适应这种变化。”奥登瓦尔德说。
超强飓风
“温差是风的主要驱动力,”奥登瓦尔德介绍道,“更快的地球自转速度意味着飓风会旋转得更快,它们内部聚集的能量也会更多。”
如果地球根本没有自转运动,来自北极的风将直线吹向赤道,反之亦然。但实际上,随着地球自西向东自转,风的路径也向东偏转。这种风的曲率被称为科里奥利效应——在旋转坐标系中移动的物体发生偏转的现象,正是它赋予了飓风自旋的属性。
如果地球旋转得更快,风将进一步向东偏转。“如此形成的超强飓风,因自旋速度极快将展现出惊人的破坏力。”奥登瓦尔德说。
赤道被淹
正如一开始提到的,地球自转速度加快,会使赤道附近的海平面上升。如果地球自转速度平均增加160千米/小时,赤道甚至会被淹。
“我认为澳大利亚北部的亚马逊盆地,以及赤道地区的岛屿都会被淹没,”一位开发地理信息系统(GIS)软件的分析师维托尔德·弗拉克泽克说,“具体水深我不确定,但我估计不会低于9~19米。
如果地球自转速度增加一倍,世界将遭遇一场更大的浩劫——离心力会将数百米高的海水拉向地球赤道。“除了像乞力马扎罗山那样的最高山峰,整个赤道地区可能都会被淹没。而极地地区的海水会在离心力作用下涌向低纬度地区,因此北冰洋将浅得多。
“如果地球的自转速度继续加快,离心力将开始对抗重力。届时空气中会充满水分,低纬度地区将笼罩在浓雾和厚重的云层中,并有持续降雨。最后,当地球自转速度达到27,359千米/小时,赤道的离心力将与重力势均力敌。在那之后,地球可能会反向降雨。也就是说,水滴会往大气层方向移动。
“随着大部分水被转移到大气层及更远的地方,如果还有幸存的人类,他们也只能生活在极地地区,或者中纬度地区。”
大规模地震
假如地球自转速度达到38,624千米/小时,不出几千年,地壳将跟着移动,把两极推向赤道并在那里形成凸起。
“到时候,整个地球会发生大规模的地震,”弗拉克泽克说,“构造板块的迅速移动对任何地球上的生命而言,都将是灾难性的。”
世界末日
“信不信由你,地球的自转速度一直在波动,”奥登瓦尔德说,“地震、海啸、大气团和融化的冰盖都能轻微地改变它。”
“如果地震吞噬了一点地面,使地球的周长略微缩短,它就能有效加快地球自转的速度。一个大气团可能会产生相反的效果,像一个‘拖住队友的溜冰者。”
此外,地球的自转速度还会随时间推移而变化。根据一种月球形成假说,大约44亿年前,一个名叫“忒伊亚”的天体撞击地球,产生的碎片形成了月球。据奥登瓦尔德估算,当时撞击地球的天体可能有火星那么大。撞击发生后,地球旋转速度变得非常快,每天只有大约4小时。
“这一事件几乎扭曲了地球的形状,将其完全撕裂。这种情况会再次发生吗?我们只能祈祷……如果在没有意外的情况下,未来,由于月球与地球间的引力作用,地球自转速度更可能降低而不是增加。”奥登瓦尔德说。
当然,地球自转速度不可能突然剧烈加快或减慢,除非再次被其他天体击中。不过到时候已经不需要考虑地球自转速度的问题了,因为地壳可能会在碰撞中液化,人类也很可能灭绝。
●资料来源:《好奇号》