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品質源于技術 服務源于態(tài)度 這是阿什卡微信公眾號的第459篇原創(chuàng)文章 首發(fā)于2017年12月14日 ▽ 每個星球都有很多謎團。而月亮身上的謎團，則更加誘人沉思： 她和太陽的直徑之比是1:395，地月距離、地日距離之比也是1:395。于是從地球往天上一看，日月總是一樣大。所以日全食時，月亮剛好遮住整個太陽。 她公轉，也自轉，卻始終保持一面朝向地球。這需要比時鐘齒輪配合更精密。 這是神巧合還是神設計？ 有了月球，地球變得溫柔很多：氣候很適宜、陽光更和煦、換季有節(jié)律。 這背后，究竟有啥道理？ 我們先從最后這個問題說起。 土豪太陽不止拋灑萬丈光芒，還拋灑帶電粒子流，主要是電子、氫核、氦核之類。粒子雖小，速度卻高，是手槍子彈速度（大概450米/秒）的1000倍。這叫太陽風。 我們地球上的風，也是空氣粒子的流動。2016年橫掃北美的著名颶風馬修，最高速度69米/秒，可以說相當快了，但只有手槍子彈速度的15%。那么換算一下：太陽風速是馬修風速的6600倍。 這是什么概念呢？同比放慢60倍：馬修風速是人類步行的速度，太陽風速是地球衛(wèi)星運載火箭的最高速度。 太陽風雖然不如地球風那么濃重，但以子彈千倍的速度，撕碎生物分子是很容易的，慢慢撞飛大氣層也是不難的。 所以，地球本該是一個環(huán)境惡劣，不適合生命成長的狂暴星球——就像隔壁老王火星、金星那樣。 然而，一只神奇的防護罩改變了這一切。那就是地球磁場。 太陽風是帶電粒子，個個自帶小磁場。所以，遇到地球大磁場，就會發(fā)生相互作用。宏觀上看，就是太陽風要把地球磁場刮飛，而地球磁場足夠強，沒讓它進來。于是太陽風被圓潤地分流出去。 △圖3-1地球磁場和太陽風 這跟月球有啥關系？ 皇上還記得當年的忒亞撞地球么：忒亞把自己的鐵心留給了地球，而順走了地球比較輕的一部分，合成了月球。 這樣一來，地球就成了一粒鐵鎳含量奇高的土豪星球。 地核直徑有6940公里，質量占地球總質量的1/3。體量夠大，它才有能力保持個性，自轉和地幔、地殼不同步。而不同步，引發(fā)了一系列神奇的事情： 1.摩擦生熱，為保持內部流體狀態(tài)做出應有貢獻。 2.影響地幔、地殼運動。地球因此是一個“活著的”星球。這方面以后再說。 3.金屬地核、地幔運動，就像天然發(fā)電機，產生電場、磁場，生生不息。 地球磁場分流了太陽風，卻不會影響陽光射入。而它護住的大氣層，尤其是脆弱的臭氧層，又過濾了陽光中的紫外線。所以，太陽系最和煦的陽光在地球。 地月關系當然遠遠不止這些。 由于月亮姐姐夠大，所以，她與地球互撩的潮汐力，對雙方運動影響也不小。 我們知道，所謂潮汐力，簡單講就是近大遠小的引力差。這個引力差，讓兩個相互吸引的星球，朝向對方的那面總是凸起一點點。 當這個凸起轉離對方時，又會被引力“回拽”而下落，而轉向對面的地方開始凸起。大海潮起潮落，就是這樣來的。這個回拽的力，和星球轉動方向相反。 這個相反的力，對于星球總體運動來講，是微不足道的。但是，多強的漢子都經(jīng)不住時間的消磨。 溫柔的潮汐力，讓雙方活潑的自轉漸漸放緩，也讓狂野的自轉軸慢慢穩(wěn)定。 地球哪里熱、哪里冷，基本是陽光照射的角度決定的。如果自轉軸亂動，那么：今年南極消融，洪水滔天；明年冰封大陸，萬類蕭條…總之天地不寧，萬物虐成狗，任何生物都甭想穩(wěn)定發(fā)展。 △圖3-2 地球傾角與季節(jié) 地軸穩(wěn)定在大約66度的夾角，讓我們既享受季節(jié)、大氣、水循環(huán)這些VIP服務，又不至于經(jīng)受樂視股票般刺激的人生，一切變得溫和、穩(wěn)定有節(jié)律。 45億年前，地球自轉大概6小時一圈，也就是一天只有6小時；到25億年前，一天12小時；4億年前，才降到一天22小時。 地大月小。地月用潮汐力互撩，吃虧的當然是月亮。 撩來撩去，地球是轉速只是放緩，而月亮卻被鎖定，只能一顆紅心向大哥，質量大一點點的那一面永遠朝向地球。這叫潮汐鎖定。也就是說，相對地球來講，月球被搞得無力自轉了。 不過，從整個地月系統(tǒng)看上去，就是“好巧啊，月亮繞地球公轉一圈，她剛好分毫不差地自轉一圈”。相當于粑粑舉著小公舉轉圈，不管怎么轉，小公舉的臉總是神奇地對著粑粑。 所以，這不是什么設計，也不是什么巧合，而是兩星繞轉的必然結局：自轉減慢，質量小的一方先被鎖定。 在太陽系，被行星潮汐力鎖定的衛(wèi)星有幾十個。比如木衛(wèi)一二三四五，以及十四、十五、十六都被木星鎖定，永遠一面朝木星。神奇不神奇？ 其實最神奇的是冥王星，這只被愚蠢的人類殘忍地開除行星籍的矮行星，直徑只有衛(wèi)星卡戎的3倍，結果互相鎖定，永遠面對面互相繞轉，看上去像初春草地上表演瓊瑤劇的油膩男女。 可你知道，一切都是有代價的。角動量也要守恒呀。所以，地月自轉變慢，代價是月亮姐姐公轉變快。于是，月亮姐姐與地球漸行漸遠。 月亮剛嫁過來時，從地球看上去，比太陽大很多。到5億年前，地月平均距離是36萬公里，日月大小視差不那么大了。現(xiàn)在，是38.4萬千米，視覺大小基本一樣。 這就是說，地月距離是不斷變大的。所以，那個神巧合，其實不是日月大小、距離的精密設計，而是人類的出現(xiàn)，恰好趕上日月視覺大小相等的時間段。 如今，月球以每年3.8CM的速度遠離地球。幾億年后，日全食就不存在了。且看且珍惜吧。 不管怎么說，在173顆已知的衛(wèi)星、5顆已經(jīng)辨認出來的矮行星，以及數(shù)以億計的太陽系小天體中，月亮姐姐，絕對是一個神奇的存在。 月球之謎還有很多，我們以后再說。本文主要是聊地球。 地月互動的質心在地球內部。月亮的引力撩撥，地球內外都有微妙感受。 當你開扒地球內部運動、地殼變遷、地形地貌的隱私，可曾想到過月亮姐姐？ 地球故事目錄： 相關科普： |
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