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      假若地球有兩個(gè)月亮

      2011-12-31 00:00:00張唯誠(chéng)
      百科知識(shí) 2011年10期


        自20世紀(jì)80年代以后,有關(guān)月球起源的“大碰撞說”逐漸為人們所認(rèn)可。“大碰撞說”認(rèn)為,在45億年前,原始的太陽(yáng)系里存在過一顆名為“忒伊亞”(Theia)的行星,它的大小和火星差不多,由于周圍星體的引力作用,“忒伊亞”偶然地脫離了原來的軌道,和地球發(fā)生了碰撞。那次碰撞極其劇烈,它釋放的能量足以使地球的相當(dāng)一部分熔化和氣化。在那次碰撞中,地球的一部分被拋入太空,“忒伊亞”也破碎了,碰撞的碎片環(huán)繞在地球的周圍,一段時(shí)間后,它們形成了月亮。
        雖然現(xiàn)實(shí)只有一種,但可能卻有多樣。美國(guó)天體物理學(xué)家尼爾·科米諾斯在對(duì)“忒伊亞”撞擊事件進(jìn)行了深入研究后,對(duì)地球可能出現(xiàn)的諸種非現(xiàn)實(shí)的環(huán)境進(jìn)行了有趣而又有據(jù)的推理和假設(shè)。這并不是玩笑之舉,因?yàn)椤巴茰y(cè)可能發(fā)生的事情和可能已經(jīng)發(fā)生過的事情是人們了解事實(shí)真相的一種非常好的方法”。
        
        從“大碰撞”開始
        
        “忒伊亞”是古希臘神話中的泰坦女神,即月亮女神之母??茖W(xué)家認(rèn)為那顆假想中的行星用碰撞的方式創(chuàng)造了月亮,所以便用月亮女神母親的名字命名了它。
        在地球歷史上,“忒伊亞”對(duì)地球的撞擊是一次劃時(shí)代的重要事件,生命的演化和文明的起源無不與之密切相關(guān),因?yàn)槟谴巫矒艚o年輕的地球帶來了極為重要的契機(jī),此后的大約45億年,地球的命運(yùn)被完全改變了,它最終成了一顆與眾不同的生命星球,一個(gè)誕生了偉大智慧的文明搖籃。
        碰撞發(fā)生后,新生的月亮距地球的距離不足現(xiàn)在地月距離的十分之一,大約為36000千米,相當(dāng)于現(xiàn)代通信衛(wèi)星所在的高度。而在那個(gè)時(shí)候,地球自轉(zhuǎn)比現(xiàn)在快得多,它的1天大約只有8個(gè)小時(shí)。此后,由于地月之間的重力作用和潮汐作用,地球的自轉(zhuǎn)才漸漸地慢了下來。假若沒有月亮的出現(xiàn),地球受到的重要潮汐力就只會(huì)來自太陽(yáng),地球現(xiàn)在的1天會(huì)大約有12個(gè)小時(shí)。另外,由于碰撞把“忒伊亞”上大約十分之一的物質(zhì)帶到了地球,所以沒有那次事件,地球的重力會(huì)弱許多,地球人的體重都會(huì)因此更輕一些。但更有可能是,人類根本就沒有機(jī)會(huì)來到地球上,因?yàn)闆]有月亮,生命演化的進(jìn)程會(huì)慢許多。由于新生的月亮離地球極近,它引發(fā)的潮汐比現(xiàn)在的高1000倍,這種巨大的潮汐引發(fā)海水沖刷大陸,使海洋充滿了來自陸地的礦物質(zhì),形成了所謂的生命“原始湯”。假若沒有月亮對(duì)地球自轉(zhuǎn)軸的穩(wěn)定作用,我們的地球恐怕會(huì)像天王星一樣橫臥在公轉(zhuǎn)軌道面上,即自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軸處于相對(duì)垂直的狀態(tài),這樣一來,陽(yáng)光會(huì)在一年的時(shí)間里在兩極之間移動(dòng)一個(gè)來回,而地球上的所有生命也不得不為了追逐陽(yáng)光而每年在南北極之間來回遷徙。
        
        雙月之夜
        
        “忒伊亞”的撞擊會(huì)不會(huì)給地球帶來兩個(gè)或兩個(gè)以上的月亮呢?回答是,這是有可能的,但我們?nèi)祟惪床坏侥菢拥木坝^。因?yàn)榧词巩?dāng)時(shí)天空上出現(xiàn)過兩個(gè)月亮,它們也應(yīng)該在6億年前通過碰撞合二為一了,而那個(gè)時(shí)候,復(fù)雜的生命形式還沒有在地球上出現(xiàn)。
        如果我們今天看到了兩個(gè)月亮,唯一的可能就是,那第二個(gè)月亮——我們姑且稱它為“月亮二號(hào)”——是被地球從路過的一對(duì)雙星中“俘獲”過來的,這種引力的博弈能將“月亮二號(hào)”穩(wěn)定在一個(gè)環(huán)地球軌道上,而它的同伴——雙星中的另一顆則要被彈進(jìn)茫茫太空。這個(gè)過程打擾了地球的寧?kù)o,引發(fā)了巨大的潮汐和火山活動(dòng),天空煙塵密布,暗無天日,它無疑會(huì)帶來一場(chǎng)大規(guī)模的生物滅絕事件。不過這種騷動(dòng)終究會(huì)停下來,地球又漸漸恢復(fù)了寧?kù)o,這種寧?kù)o可能要等“月亮二號(hào)”的伙伴離去數(shù)年之后才會(huì)到來。
        現(xiàn)在假設(shè)“月亮二號(hào)”和月亮同樣大小,繞地球運(yùn)行的方向和月亮相同,和地球的距離比月亮近一半,那么地球上的幸存者就能看到比月亮大一倍的“月亮二號(hào)”,它的亮度是月亮的四倍,每10天繞地球一周。在“雙月同輝”的晚上,地球上的人們可以毫不費(fèi)力地在月光下讀書看報(bào)。
        不過“月亮二號(hào)”‘的脾氣并不是太好。由于來自地球和月亮的引力作用,“月亮二號(hào)”承受著變化無常的引力影響,所以“月亮二號(hào)”的內(nèi)部呈熔融狀態(tài),熔巖從火山和月面裂縫中噴出來,導(dǎo)致火山爆發(fā),熔巖遍布。舉頭望月,甚至能看到“月亮二號(hào)”上流動(dòng)的“熔巖河”,那些噴出物中的一部分甚至擺脫了“月亮二號(hào)”的引力束縛而落到了地球上,夜空因此變得閃閃發(fā)光,宛若星斗滿天。
        “月亮二號(hào)”和月亮的碰撞是必然要發(fā)生的。雖然在潮汐的作用下,我們的月亮正在以每年3.8厘米的速度離地球遠(yuǎn)去,但“月亮二號(hào)”離去得更快,它最終將在被“俘獲”15億年后追上月亮,一場(chǎng)致命的碰撞在所難免,地球又將面臨一場(chǎng)災(zāi)難性的生物滅絕事件。
        
        災(zāi)難性的驟停
        
        假若地球擁有了一個(gè)在“錯(cuò)誤”軌道上運(yùn)行的月亮,即月亮的公轉(zhuǎn)方向和地球的自轉(zhuǎn)方向不一致,甚至月亮的公轉(zhuǎn)方向和地球的自轉(zhuǎn)方向正好相反,即所謂的“逆行”,地球上會(huì)發(fā)生什么呢?科米諾斯認(rèn)為,假若月亮是由“忒伊亞”的碰撞造成的,這樣的事情就不大可能發(fā)生。因?yàn)槿绻斑羴啞蹦馨言铝了瓦M(jìn)一個(gè)“逆行”的軌道,那就表明它的碰撞極為劇烈,地球不可能在那種大災(zāi)變中保存下來。然而如果月亮是被“俘獲”的,它是可以進(jìn)入一個(gè)與地球自轉(zhuǎn)方向相反的公轉(zhuǎn)軌道的。在這種情況下,地球的自轉(zhuǎn)有可能減速,乃至于停頓。
        英國(guó)作家威爾斯在他的科幻小說《制造奇跡的人》中描寫了一位擁有超凡神力的人,他熱衷于在夜深人靜時(shí)用其超凡的力量做他自認(rèn)的善事。當(dāng)他意識(shí)到讓地球停止轉(zhuǎn)動(dòng)能延緩太陽(yáng)的升起,從而獲得更長(zhǎng)的黑夜時(shí)間供他工作時(shí),他讓地球停止了轉(zhuǎn)動(dòng)。威爾斯描寫了地球在停止轉(zhuǎn)動(dòng)的剎那間發(fā)生的事情,他寫道,“每個(gè)人,每個(gè)生物,每棟房子和每棵樹,所有我們知道的東西都活動(dòng)了起來,它們向前猛沖,相互碰撞,最后徹底地毀掉了?!蓖査故强苹米骷?,但他描述地球驟然停止自轉(zhuǎn)時(shí)的情景卻是真實(shí)的。假若地球的自轉(zhuǎn)真的驟然停止,地面上所有的東西都有向前沖撞的力量。在赤道地區(qū),物體沖撞的速度可達(dá)到每小時(shí)1667千米。在戶外的人會(huì)被拋向大約11千米的高空,然后以每小時(shí)1000千米的速度落下來砸到地上。建筑物從底部被整個(gè)地摧毀,海水吞沒陸地,地球上的所有生命都在劫難逃。
        
        倒轉(zhuǎn)的地球
        
        好在即使地球有了一顆“逆行”的月亮,它也不會(huì)讓地球驟然停下來從而發(fā)生如此可怕的災(zāi)難?,F(xiàn)在我們假設(shè)地球果真有了一顆“逆行月亮”,它的質(zhì)量、距離及公轉(zhuǎn)周期都和我們現(xiàn)有的月亮完全相同,而地球在沒有這顆月亮以前是每12小時(shí)自轉(zhuǎn)一周的。
        在復(fù)雜的引力作用下,“逆行月亮”會(huì)漸漸地沿著螺旋線接近地球,它在公轉(zhuǎn)軌道上運(yùn)行的速度越來越快,公轉(zhuǎn)的軌道也可能越來越傾向于橢圓。而與此同時(shí),地球的自轉(zhuǎn)慢了下來,它將最終停止,并開始反轉(zhuǎn)。
        地球的一天越來越長(zhǎng)了,乃至于和一年一樣長(zhǎng),這樣的狀態(tài)使地球白天的一面非常熱,而黑夜的一面則非常冷。不過這樣的變化來得很慢,所以動(dòng)物們有足夠的時(shí)間進(jìn)化成遷徙的物種以追逐適宜的氣候,它們生活在白天和黑夜交界的地方,在那里,太陽(yáng)總是懸在地平線附近。
        這以后,太陽(yáng)便開始從西方升起,在東方落下,因?yàn)榈厍蜷_始反轉(zhuǎn)了。隨著“逆行月亮”越來越靠近地球,潮汐可以漲到3000米高,原有的海岸線被摧毀了。再后來,“逆行月亮”更靠近了,在潮汐力的作用下,它終于發(fā)生了分裂,變成了一個(gè)由巨石構(gòu)成的環(huán),這些巨大的石頭懸在距地球4500千米_的高空,它們中的一些時(shí)常落下來砸向地球,一場(chǎng)新的生物滅絕災(zāi)難又要發(fā)生了。
        
        大洪水
        
        假若地球的自轉(zhuǎn)不是驟然停止而是在一個(gè)假設(shè)的時(shí)間段里,例如二三十年間停下來,地球上會(huì)發(fā)生什么呢?科學(xué)家認(rèn)為,在這種情況下,可能首先受到?jīng)_擊的是海洋。在地球上,由于自轉(zhuǎn)的離心作用,赤道傾向于隆起,那里的海洋向上隆起了8000米,所以一旦地球開始“剎車”,海水便會(huì)涌向兩極。在極地,地球表面的重力會(huì)比赤道強(qiáng)一點(diǎn),因?yàn)槟抢锔拷匦摹?br/>  科學(xué)家的模擬表明,地球只要失去一半的角動(dòng)量,地球上的海水就會(huì)分成兩個(gè)部分,一部分涌向北極,一部分涌向南極。大片陸地將被海水淹沒,新的海岸線在大約南北緯30度的地方重新形成,而一塊超級(jí)大陸則在這兩個(gè)海洋的中間出現(xiàn)了,那里的崇山峻嶺極為壯觀。在北半球,加拿大、歐洲和俄羅斯都會(huì)被海水淹沒。
        在那種情況下,文明是否還會(huì)存在已不得而知。大片農(nóng)田消失了,赤道一帶的大氣層變得非常稀薄,乃至于人類無法在那里生存。這時(shí)的人類如果存在,他們很有可能也分成了兩個(gè)部分,分別分布于南北兩半球的沿海區(qū)域,中間隔著地勢(shì)險(xiǎn)峻的荒蕪地帶。
        到那時(shí),酷熱的白天和嚴(yán)寒的夜晚各占去半年,氣候成了生存的巨大挑戰(zhàn)。春天意味著太陽(yáng)的升起,而秋天則伴隨著太陽(yáng)的降落,人們可能都居住在黃昏或者黎明的地帶,并且為了追逐陽(yáng)光而不停地遷徒。
        盡管沒有可能讓地球在二三十年中停下來,但實(shí)際的情況是,地球的自轉(zhuǎn)的的確確在逐步地慢下來。幾十億年以后,地球的一天有可能和一年一樣長(zhǎng),不過那實(shí)在是太遙遠(yuǎn)的事情了。
        
        [責(zé)任編輯]
        

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