每天,地球自转一周。因为地球的自转,我们每天都能看到日出和日落。自从46亿年前地球诞生以来,地球从未停止过旋转,未来还会继续旋转,直到地球毁灭的那一天。但是地球为什么会自转呢?地球自转的动力来自哪里?
地球自转的能量来源于地球诞生之初,由岩石撞击产生。随着物质尘埃的堆积,角动量守恒使得自转速度加快,最终形成一个旋转的地球。
地球为什么能自转?
地球是由围绕太阳旋转的物质尘埃组成的。当一个由物质构成的圆盘围绕太阳运动时,必然会产生影响。冲击产生的动能会让圆盘开始旋转。因为引力的作用,巨大的岩石开始吸引周围的物质聚集,逐渐形成了最初的星球。因为物质本身具有动能,根据角动量守恒,随着物质的聚集,原来的行星开始旋转。就像花样滑冰运动员一样,收回腿和胳膊会加快旋转速度。
随着行星体积的增大,被其他天体撞击的可能性增大。随着岩石的撞击,行星的自转开始受到影响,各种自转模式也随之出现。
地球不是一个垂直旋转的行星。地球的旋转轴略微倾斜。观察太阳系其他行星,金星的自转方向与地球和其他行星相反。天王星的自转轴倾斜90度,属于躺在轨道上旋转。科学家认为,这些特殊的旋转模式都是由天体碰撞造成的。
在太阳系形成之初,一次猛烈的撞击可能会直接逆转金星的自转方向,而天王星和地球也因一次撞击而使自转轴倾斜。
为什么地球可以永远自转?
地球的自转似乎永远不会停止,但在地球上,旋转的陀螺终将停止。地球能永远自转的秘密是地球自转几乎没有阻力。太空是一个接近真空的环境,地球的自转不会像陀螺一样受到各种摩擦阻力。唯一能显著减缓地球自转的力是重力。
在地球施加的引力中,最明显的是月球和太阳。因为地球不是一个光滑的球体,它的表面是不平整的,所以地球的每个表面都受到不同的引力。当引力较大的表面对着月球或太阳时,由于引力的增大,自转会变慢。根据天文学家的计算,地球每100年的自转周期会因为引力而延长1.78毫秒,问题不大。
地球自转基本没有阻力,地球自转的动能也是一个巨大的宝库。在当代的航天发射任务中,利用地球自转的速度来帮助运载火箭加速,从而节省燃料。但根据动能守恒,运载火箭利用的是地球的动能,地球自转的动能会减少,导致自转减速。
对于地球来说,运载火箭质量很轻,不会对地球自转产生明显影响。然而,许多科学家担心,越来越多的火箭发射任务可能会对未来地球的自转产生不可逆转的影响。从近期来看,人类真的不需要担心地球自转会不会停止~