假如地球突然停止自传,人类能生存吗?或将经历着什么?
科普Room 2021.11.23 945 0
2019年2月,中国著名科幻作家刘慈欣的小说《流浪地球》被搬上了大荧幕,这部影片热映之后,在国内也是引起了不小的轰动。片中关于太阳系、地球以及人类生存空间的问题引发了很多的关注和思考。地球的公转造成了四季的不断交替,而地球的自转是造成昼夜更替的主要原因。那么,当人类以时速1千米的速度飞离地球会怎样?当地球气温突然降至零下80度以下会怎样?当大海淹没陆地,当宇宙辐射直射地球,当地球突然停止自转,我们将遭遇什么?
地球自传的影响
旋转的地球和不旋转的地球的本质差别在于,如果在一盆安静的水里,滴入一滴墨水,这个墨水慢慢地扩散,扩散的速度会比较慢。
如果这盆水是一个旋转的水,滴入墨水之后,它会形成安静的水,它会形成一些有组织的涡旋结构,在这种涡旋的结构上扩散的效率会更高。同样的道理,旋转起来的地球,所有地球上的物体会受到地转偏向力的作用,在地转偏向力的作用下,会形成全球最显著的环流,比如说三圈环流,这种环流从热带地区上升,到副热带地区下沉,到副极地地区上升,到极地地区下沉的环流圈。与这些环流上升下沉相匹配,在热带地区会有东风环流,中高纬度地区会有西风环流,这是全球最主要的环流系统。
这种环流系统会把热带地区多余的热量向两极输送到高纬度地区。输送的效果就是让热带地区的能量不至于一直持续累积形成异常的高温,让极地地区也不至于因为热量不足形成极端的低温,所以通过三圈环流输送,虽然南北极、赤道和极地地区依然有温度差,但是这种温度差不是一个极端的温度差,它是经过了热量的平衡和输送之后产生的一种结果。同样最显著的天气过程,比如说每天的这种刮风下雨、热带的台风、龙卷风、温带的这种气旋活动,这些所有的天气系统都跟地转偏向力有作用有关。如果没有地转偏向力,那么所有这些天气系统就跟我们现在的完全不一样,可以这么说,如果没有旋转的地球,就没有现在我们所处的气候系统和我们的环流的特点。地球自转对于我们的天气气候影响非常大,地球因为自转产生了昼夜交替,使人类形成了日出而作、日落而息的生活习惯,也产生了时差,使地球上不同经度的人们使用的时间不同,它还影响着人类生活的方方面面。
在电影《流浪地球》中,并没有展现刹车计划的实现过程,但电影旁白展现了地球在停止自转后,海洋淹没大陆幸存的35亿人被迫转移到了行星发动机下的地下城居住。然而,假如地球真的被突然强制停止自转,将会发生什么呢?
地球如果停止自转
我们呆在地球上,有时候我们觉得周围的风特别小,实际上我们周围的大气和我们的地面同时绕着地轴在旋转。坐地日行8万里,在赤道地区绕着地轴旋转的速度,大概是每小时到1400千米,即使到了北纬60度,到了爱斯基摩人住的地方,速度也在每小时360公里以上。大家可以想象,如果固体地球突然停止运转,那么这流体的地球中大气和海洋还在以“坐地日行8万里”的速度的高速运转。很多人对赤道地区1400公里的时速可能没有概念,我们可以比较一下地球上最强的台风和飓风的速度,最多一般不超过250公里的速度,即使是最强的龙卷风,
也最强不超过四百多公里,历史记录最强的龙卷风大概能到480公里左右。如果这个风速达到每小时1400公里,那么这个速度已经超过了音速,所以它带来的这种影响,那是摧毁性的。假如地球自转突然停止,那一刻惯性会使得大气层继续运动,继续旋转,继而和地球表面相互摩擦,产生出超级狂风,可能吞噬一切的热量,巨大的热量也将给地表的生物带来灭顶之灾。当所有的海岸以时速接近1000公里或超过1000公里的速度来运动的时候,这时候引起的巨浪是非常恐怖的,以接近1000公里的速度在地面上横扫过去,在巨浪的作用之下所触及的地方,那应该是荡然无存。所以我们很难想象地球突然停止运动,可能地球将面临世界末日。
当地球完全停止自转后,如果仍在绕太阳公转,整个地球系统将重新洗牌。极昼与极夜会将它们的魔爪从极地伸向整个地球。地球停转时,面向太阳的一侧将面临几天甚至几个月时间的白天,而背向太阳的一侧则会面临长时间的黑夜,时间的概念也将随之彻底改变。
传统意义上的一天变为一年,长时间处于白昼的一侧,由于大量的太阳辐射,地表将快速升温,整个大地将陷入酷热难耐的炙烤之中。而另一半的地球,尽管由于有地球大气层的存在而产生一定的保温效应,但等待人们的依然会是漫长的寒夜。此外,由于背阳侧长时间缺少阳光植物,无法进行光合作用,短时间内将会大面积死亡,整个地球系统氧气的生成、生态链的维持等也将遭受到极大的破坏。
当地球自转停止后,理论上而言,地球由于巨大的惯性仍然会流动,但流速会逐渐减慢,保护地球的磁场也会逐渐衰减,这意味着一些动物可能再也无法找到方向。那些拥有生物罗盘的鸟类、海龟、蜜蜂、龟鱼,甚至果蝇将难以迁徙在漫长的白昼或寒冬,面临物种灭绝的危机。此外,许多哺乳类动物的迁徙也会受到昼夜长度的影响。当白昼延长到半年时,我们经常在电视节目中看到的动物定期迁徙也很可能会成为绝唱。那么对人类而言,地球失去磁场后将面临的最大危机又是什么呢?
失去磁场后的地球
失去磁场这个太空保护罩后,宇宙射线和外太空高能粒子就能够不受阻碍的长期植入地球大气,直接危害人类健康,甚至会破坏我们的脱氧核糖核酸,导致人类基因突变患癌几率大大上升。
致命的紫外线辐射在地球,高空臭氧层消失之后也会乘虚而入,即使是身处极昼半球,每天面对60摄氏度以上高温,炙烤的人们也不得不把自己全副武装起来,以防被严重晒伤。不仅如此,电子设备也都将受到宇宙射线和太阳风高能粒子的影响,卫星电网、计算机系统的崩溃基本无法避免,地球可能再也亮不起来。更严重的是,在地球磁场消失以后,地球上的大气可能会像火星那样被太阳风逐渐剥离,最终影响所有需要进行呼吸作用的生物。
毫无疑问,如果地球突然刹车,这颗生机勃勃的星球将会瞬间陷入混乱。那么如果像电影《流浪地球》中一样,让地球自转慢慢减速,人类是否就能得以幸存呢?
本文转载自互联网,如有侵权,联系删除