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1 # 世事洞明皆學問問問問
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2 # 魅力科學君
月球這麼大一顆星球,要是高速撞上地球,那對地球本身而言都是一場浩劫,更別談地球上的生物了。但有一個很有意思的想法是,如果把地球和月球輕輕的放在一起,就不會發生“碰撞事故”了。
現在我們就來假設一下,假如這種情況真的發生了,會發生什麼事?它們會合併成一個“葫蘆星球”嗎?
通常來講,我們都會認為地球和月球都是岩石星球,也就是說它們就是兩個大石塊,我們將月球這個“小石塊”輕輕地放在地球這個“大石塊”上面,它們就會合併成一個“葫蘆星球”。但實際上,這樣的事情不會發生。
月球之所以圍繞地球公轉,是因為地球強大的引力。牛頓告訴我們,引力的大小與距離的平方成反比,因此,在月球的不同部位,其受到的地球引力的大小是不一樣的,例如月球背對著地球的一面受到的引力,就比月球正對著地球的一面要小很多。
在月球現在的位置上,因為距離地球比較遠,所以這種不同部位的引力差所造成的效果並不明顯,但是如果月球與地球之間的距離小到一定的程度,這種引力差就不容小覷了。事實上,當月球與地球的距離縮小到1萬多公里的時候(這個距離被稱之為“洛希極限”),整個月球就會被地球的引力撕碎。
不管怎麼做,我們要把月球輕輕地放在地球上,都必然有一個月球與地球距離漸進的過程。很顯然,月球並不會平安地到達地球表面,它會在進入地球的洛希極限之後變成碎片。這些碎片中的大部分會成為地球的星環,少部分可能會墜向地球,可以想象的是,地球表面將會遭受一波規模巨大的“密集轟炸”。
不過既然是思想實驗,我們大可跳過這一步,直接假設月球被瞬間傳送到地球表面,好吧,我們繼續來看會發生什麼事。當一個天體的質量足夠大的時候,其產生的引力就可以驅使組成自身的物質向相對較低處移動,在這種情況下,這些物質就會產生類似流體的表現。根據流體靜力學,只有當流體變成球形時才能達到流體靜力平衡,正因為如此,我們才可以看到,在宇宙中的那些質量較大的天體都是球體。
地球和月球看起來像是一塊大石頭,但實際上它們都是由很多分散的物質透過引力凝聚在一起的。因此,在星球級的尺度下,我們可以將地球和月球看成是兩粒“大水滴”。
想象一下,把一粒較小的水滴輕輕地放在一粒較大的水滴上,會發生什麼事?是的,它們會融合在一起。而對於月球和地球來說,這種融合將會非常的壯觀,因為在這個過程中,會伴隨著強大的能量釋放。
釋放的能量來自於月球的重力勢能,它是指月球因為地球的重力作用而具備的能量,其計算公式為Ep = mgh,其中m代表研究物件的質量,g代表地球的重力加速度,h代表研究物件的高度。
我們可以看到,月球離地球表面越遠的部位,其重力勢能就越高。根據相關資料,月球的直徑為3400多公里,質量為地球的81分之1,由此可以想象月球所具備的重力勢能是多麼的巨大。
這些重力勢能中的絕大部分,都會在月球和地球的融合過程中轉化為熱能,因為宇宙空間中的熱能只能靠效率低下的輻射傳遞,所以這些熱能在短時間不會流失,它們會使整個地球變成一顆熔岩星球。
綜上所述,如果把月球輕輕地放在地球上,它們不會合併成一個“葫蘆星球”,當這樣的情形發生時,它們會融合成一個更大的天體,整個過程如下圖所示。
可能有人會認為,地球的地殼很堅硬,說不定地殼還可以抵擋一下。其實資料就可以說明一切,地球上地殼的平均厚度只有大約17公里,而地球的半徑卻為6371公里,就算地殼很堅硬(實際上不是),它也只不過是類似雞蛋的殼一樣脆弱的存在。
回覆列表
如果你知道潮汐與月亮引力有關,你會知道,這“輕輕的”放在一起會發生什麼。
如果你知道月球重力相當於地球的六分之一,你會知道為了達到“輕輕地”把兩個強磁鐵一樣的大東西放在一起要對兩者提供多大的分力。
如果你聽說過人造建築工程對地質產生過什麼影響,你會知道,比人造建築工程大無數倍的月球壓在地球上會如何。有個說法,月球是很早的時候從地球分離出去的,於是形成了大洋。這個說法不靠譜,但至少說明了月球有多大,如果放進大洋裡,大洋滿了,溢位的海水能淹了百分之八九十的陸地。
總之,放在一起的過程中海水會產生滔天的巨潮,大地會地震不斷火山爆發,地球上的東西會變輕或變重(面向月球一側輕,背對月球一側會變重)。合在後,壓力會讓地殼受不了,大地會用變動來平衡這種壓力。地質變了,自然環境災害,生態災難,人類也難倖免。
除此之外,此後人類無法賞月了,月餅沒了,人們沒法體會寫月亮的詩了。孩子們畫一個圓,不會再被理解為月亮了。