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地球为何可以自转数十亿年?自转是一种惯性吗?
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2022.05.08 海南省

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首先,地球的自转的确是惯性,而且地球的自转从几十亿年前就开始了,大约在45亿年前,地球形成之后就开始了。那么地球为何能够一直自转45亿年呢?

我们需要穿越到太阳系刚刚诞生之初。

在太阳出现之前,如今我们太阳系所处的区域只是一团庞大的星际云团,准确地讲是前一代恒星在死亡之后抛洒到星际空间的残余物,主要是由氢,氦还有少量重元素组成。

由于密度温度并不是绝对的平衡,意味着引力也不平衡,某些区域的引力较强,于是物质星际云开始慢慢地向引力强的地方聚集。随着时间的推移,聚集区域质量越来越大,引力就越来越强,也就会吸引更多的物质,结果就像滚雪球那样,一直持续下去。

直到质量达到某个临界点,核心的温度和压强达到一定程度,就会引发核聚变,一颗恒星就诞生了。我们的太阳就是这样诞生的。

有必要说明一点,在物质向某个区域聚集的过程中,也不是非常平静有序地进行的,场面非常混乱,会发生剧烈的碰撞从而产生运动,发生旋转。

相对来说,最核心部分旋转的速度是非常慢的,外围的旋转速度最快,而这种旋转就是未来地球发生旋转的原动力。根据角动量守恒,部分角动量分给了地球,从而让地球从诞生之初也开始旋转。

通俗地讲,太阳系八大行星(还有其他小行星矮行星等)都是在太阳形成之后才出现的。太阳刚刚形成之初,太阳系还是一片混乱。

接下来太阳凭借它超强的质量和引力开始梳理整个太阳系,在这个过程中,太阳系慢慢平静下来。太阳周围残留的气体云分子和尘埃等物质一步步形成了八大行星,小行星,彗星,等天体。

而由于太阳系太过庞大,直到50亿年后的今天,太阳系外围的奥尔特云仍旧是一片混沌,尽管太阳在太阳系拥有绝对的统治力,但由于奥尔特云太遥远了,太阳系的引力很难完全掌控奥尔特云。

科学家们认为,在地球形成之初,自转速度比如今要快很多。当时的地球还处于一个相当动荡的环境中,一颗与火星体积大小相当的小行星撞击了地球,使得地球的自转速度慢了很多,同时撞击之后还形成了月球。

而由于月球的出现,使得地球的自转速度缓慢降低,虽然降低的速度非常有限,每一百年时间地球自转一周耗费的时间只会增加2.3毫秒左右,我们很难感觉到这种变化,但亿年之后,这种效应就会体现出来,比如说在大约2亿年之后,地球自转一周的时间会比如今长一小时左右。

月球对地球的潮汐引力作用是地球自转速度变慢的主要原因。那么未来某天地球会不会停下来呢?

不会的。

先说地球和月球之间的关系。如今地球已经把月球“引力锁定”了,也就是说,月球的自转和公转周期是一样的。同样地,在遥远的未来,太阳也会把地球“引力锁定”,使得地球的自转和公转周期一样,地球的一面永远面对太阳,就像如今月球的一面永远面对地球一样,届时地球上的一天就等于一年,也就是说,地球将会是半年白天,半年黑夜!

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