月球诞生的奥秘:从巨大碰撞到生命摇篮(二)

姗姗说脑洞科普 2024-06-16 22:43:20

地球的成长历程十分独特,它靠的是挨撞,或许是独自在宇宙中旋转实属无聊,所有总得“想方设法”和其他星球来点摩擦!

“火星”撞击地球

大约在45.5亿年前,那时候的地球质量比现在的50%多一点,所以这个时候地球还很难与现代的地球画上等号。从45.5亿-45亿年前的这段时间里,地球不断地与其他小行星撞击融合,逐渐的增大。

直到45亿年前的一天,一次巨大的碰撞,让地球彻底“吃”了个饱。这一次的碰撞,撞出的火花影响至今。

这颗与地球碰撞的行星是一个名叫“忒伊亚”的火星,个头和当时的地球差不多大小,在这次碰撞后“忒伊亚”98%的质量被地球吃掉,剩下2%的物质围绕地球转动,最终形成了我们现在所看到的月球。

相撞后的影响

影响一:月球让地球的自转时间逐渐变长

在地球和月球刚刚形成的时候,两者间的距离比现在可要近的多,只有2.4万公里,相当于从中国飞往美国一个来回,在那个时候的月球可是个超级月亮,看上去要比我们现在所看到的大250倍左右。

同时在那个时候它们的转动速度比现在可要快得多,地球自转一圈只要5小时,月球绕着地球公转一圈,只要3.5天。但是在漫长的时光中,月球与地球正在慢慢的远离,现在的月球离我们38万公里,在远离过程中,地球把它一部分的绞动力传递给了月球,导致月球的自转时间正在慢慢变长,我们现在自转一圈需要24小时,科学家研究认为再过2亿年会变成25小时。

(简单的理解,就是你坐在旋转椅上,把两条腿叉开的时候,旋转的速度会越来越慢,而把腿蜷缩的时候,旋转的速度就会加快。)

影响二:月球带来了五彩缤纷的一年四季

我们发现地球仪都是倾斜的,它为什么不是正着的呢?这是因为在碰撞的过程中,地球自转轴被撞歪了23.5°!这一撞歪可厉害了,直接撞出了地球四季的变迁。

每年3月20日或21日是北半球的春分,阳光直射在赤道上,这时南北半球的日照时间是一样的,随后阳光的直射点会一路向北移动,最终在6月21或22日到达北纬23°26′,这是太阳直射能够到达的最北端,这一天就是夏至了。

在移动的过程中,阳光在北半球照射的时间越来越长,北半球接收到的热量也就随之越来越多,这也就是导致北半球越来越热的原因,而等到了夏至这一天,是北半球日照最长接收太阳能量最多的一天。

从夏至日开始,太阳的直射点重新开始向南走,北半球接受的日照时间开始变短,这时候天气也开始转凉,等到了每年的9月22或23日,阳光直射点重回赤道,南北半球日照,时间又开始一样了,这一天被称为秋分。

过了秋分之后,阳光直射点继续向南移动,阳光在南半球直射的时间开始长于北半球,这时候北半球越来越冷,南半球越来越热,等到了12月21、 22或23日,北半球日照时间全年最短,这就是冬至。

影响三:月球加速了生命的演化

潮汐对于整个地球的生物演化过程影响都非常大,它加快了生物从海洋登上陆地的速度。可以说如果没有潮汐,人类的形成可能还要延长数亿万年。这个话题我们在下一个章节展开来说。

引申:

月球会不会彻底离开地球呢?

目前存在两种说法:

1、地球和月球生死存亡

月球受到地球自转能量的影响,每年会远离地球3.8厘米,按照目前地球自转,在逐步变缓的节奏,就意味着月球所能获得的能量也在逐步降低,因而测出彻底离开地球的时间大约有700亿年。

而在5亿年后,太阳内部的氢都燃烧成了氦,壳层的氢会开始燃烧,这时太阳的体积会大大的膨胀成为红巨星,那时候极有可能发生的是太阳的最外延会扩张到地球的轨道之外,地球被红巨星彻底吞没,月亮自然也被吞没了,因此共生死存亡。

2、月亮独活

有科学家认为月球在逐渐远离地球的过程中,到达一定的区间值,会进入太阳的引力范围,并且因为潮汐力的影响,后期月球脱离地球的速度会加快,如果按照月球仅以每年厘米级(5-10公里)的速度脱离地球,所需的时间大概是1010年。但是具体的时间,目前科学家还难以用超级计算机进行计算,毕竟这个数学公式实在太复杂了。

参考文献

[1]李三忠,张臻,孙文军,戴黎明,张国伟.前寒武纪地球动力学(Ⅰ):从宇宙环境到原始地球[J].地学前缘,2015,22(06):1-9.

[2]周琴,吴福元,刘传周.月球同位素地质年代学与月球演化[J].地球化学,2010,39(01):37-49.

[3]欧阳自远,刘建忠.月球形成演化与月球地质图编研[J].地学前缘,2014,21(06):1-6.

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