如果地球停止自转将会怎样?

本文参加百家号 #科学了不起# 天文航天系列征文赛。

地球面对太阳的一面温度将很快上升到水的沸点以上,而地球的另外一面的温度将会降到空气可以结冰(凝结成氮冰和氧冰)的温度。也就是说星球黑夜的一面的所有呈气态的空气和水都将凝结成冰川,而白天的那一面将会变成没有大气的沙漠。阳光没有空气的散射,天空将会一直是黑暗的,什么时候都可以看见星星。

在这里呢,我是假设地球一点都不自转的(这种旋转周期是一年),就像月球一样永远都是用一面对着地球,所以有一面会永远都对着太阳,而另一面则永远都背离太阳。

(地球黑暗一面的空气和水都将结冰。地球将会变成一半是沙漠,一半是由水和空气形成的冰川,没有大气的星球。)

我们可以通过月亮来估计一下那种情况下的地球的温度会会有多极端,由于地球和月球到太阳的距离差不多,所以两者很适合拿来比较。在月亮的709小时的白天开始的日出之后的不长时间,月球表面的温度很快就上升到110摄氏度/230华氏度左右。

月球上有些火山口或者环形山永远都不会受到光照,这也将是地球黑暗的一面所将面对的情况,只不过是规模较小。上面的温度将会降到零下240摄氏度/零下400华氏度(也就是比绝对零度高30 摄氏度!)。这个温度可以直接将氧气和氮气冻成固体而不需要气压的帮助。所以白天的那一面所有的东西都将被烘烤海洋将会从海床里蒸发殆尽,然后飘移到黑夜的一面凝结成大质量的冰川。

至少对水来说,这种效应早就在地球(“旋转的地球”?)上发生过了,这离我们并不遥远。这就是为什么(比如说)南极的冰盖的平均厚度相当于海的深度!

一颗不旋转星球通常都是科幻小说的主题,往往他们都说生命可以在昼夜面之间的晨昏线附近存活。但事实上,晨昏线的气温会比今天极点(大概像是晨昏点)的温度还要低。你会发现你想要的那种20摄氏度的舒适区域在晨昏线以外的白天的区域里,好像这并没有什么大不了的,但难受的是哪个地方的大气已经变成了你需要带上锤子和凿子才能呼吸了,对于生命来说这是不可能生存的,对比来看我们现在的生活环境算是相当的好了。

相关知识阅读

地球的自转是行星地球围绕自己的轴旋转。地球向东旋转并且是顺行的。从北极星上看,地球是逆时针旋转的。

图解:这个尼泊尔喜马拉雅山脉北部夜空的长曝光照片清楚展示了随着地球转动的星星的轨迹。

北极,也被称作地理的北极或者陆地的北极,是北半球的一个点,这个点位于地球的旋转轴与地球表面的交点。这个点与地球的北磁极是有区别的。而南极是另一个地球的旋转轴与地面在南极洲的交点。

图解:在春分时从太阳看到的地球转轴倾角(或倾角)和它相对于自转轴和轨道平面

地球相对于太阳绕一圈大概是24小时,但是对于其它遥远的星(上面所示)一圈大概是23小时56分4秒。地球的旋转随着时间的推移逐渐变慢;因此,每一天相对于过于的一天都短。这是因为月球潮汐对地球自转的影响。原子钟说明了,现在的一天比过去的一个世纪以前长了大概1.7毫秒,所以慢慢增加了闰秒以调整世界时的速度。历史的天文记录显示,自从公元八世纪以来,放缓的趋势大概是2.3毫秒每世纪。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. The Physicist-Dr Gustav

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