如果地球突然停止自转会发生什么?
一切都会从地球表面上飞起来。
地球像陀螺一样稳定地旋转,即使我们看不到、摸不到、听不到或感觉不到它。那么,如果地球突然停止自转会发生什么?如果旋转停止,地球上每个物体的角动量都会撕裂地表,导致非常非常大的灾难。
地球停止自转只是一个思想实验,没有任何自然力量可以阻止地球自转。这就是为什么地球从它形成以来一直在旋转。地球自诞生之日起就绕其地轴自转,地球自转受月球产生引力影响,导致地球自转速度每年减慢 1 毫米/秒。
地球每 23 小时 56 分 4.09053 秒绕其轴自转一圈。赤道上的土地以大约 1,100 英里/小时(1,770 公里/小时)的速度移动,极地的旋转速度降至零。如果这颗行星突然停下来,那么沿赤道的空气、水甚至岩石的角动量将继续以每小时 1,100 英里的速度移动。运动会擦洗表面,同时将其撕裂并将碎片送入大气层和外层空间的上部区域。
什么是角动量呢?
简单的理解角动量是线性动量(线性动量是物体质量与其速度(方向和速度)的乘积)的旋转模拟。它是转动惯量(旋转质量所需的旋转力)和角速度的乘积。当足球在空中向外接手方向举起时,四分卫会赋予足球角动量。物理学的基础之一是角动量守恒,一旦某物体在旋转,你就必须施加相同的力 [朝相反的方向] 以阻止它旋转。
地球停止自转后,地球及其残余物继续绕太阳运行时,从地表脱离的碎片会重新获得一些旋转。最终,行星的引力会将碎片的光环以意想不到的效果拉回来。牛顿用经典力学帮助我们弄清楚的是,积聚和靠近在一起的碎片会释放一些自身的能量,使物体升温。最终到达大气层和外层空间的残余物会被行星的引力吸引到地表,它们会在撞击时释放能量。这些零碎的持续轰击会使地壳液化成“岩浆海洋”,碰撞的碎片将通过称为吸积的过程重新吸收到熔海中。
这种快速而具有破坏性的转变也会蒸发地球表面的大部分水。虽然大部分蒸发的水会流失,但有些可能会融入新凝固的矿物中。最后,并不是所有的碎片都会通过吸积被重新吸收。一些行星碎片会被月球的引力卷起,撞击月球表面形成无数的陨石坑。