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地球重达60万亿亿吨,它持续转动45.5亿年,动力来自哪里?

#是什么力量使地球自转#

人们曾经天真地认为,地球上的昼夜交替,是因为太阳在围绕着转动,后来人们才逐渐认识到,地球上存在白天和黑夜的原因,其实是因为地球一直在自转,每完成一次自转,地球上就过去了一天,除此之外,地球还在围绕着太阳公转,每完成一次公转,地球上就过去了一年。

后来,科学家通过实验测量出了引力常量,并根据万有引力定律计算出了地球的质量约为60万亿亿吨(5.965 x 10^24千克),再后来,科学家又通过“铀铅测年法”估算出,地球诞生于大约45.5亿年前。那么问题就来了:地球重达60万亿亿吨,它持续转动45.5亿年,动力来自哪里呢?

通常来讲,如果我们想要让一个物体持续转动,就必须一直给它提供动力,否则的话,它转不了多久就会停止。这就很容易让人认为,既然地球在持续转动,那就应该有某种机制一直在给地球提供动力。然而这种观点却是错误的,因为牛顿早已告诉我们,在没有外力的情况下,物体会一直保持其自身的运动状态。

在日常生活中,一个转动的物体多少都会受到阻力作用,比如说一个在地面上转动的陀螺,它与地面的摩擦就会形成阻力,与此同时,它周围的空气也会对其形成阻力,所以我们想要让这个陀螺一直转动,就需要为其持续提供动力来克服这些阻力。

但地球却是位于宇宙真空之中,它的转动受到的阻力可以说是微乎其微,因此地球一旦开始转动,就会持续很长很长的时间,别说是45.5亿年了,就算是100亿年,地球的转动也不会停止。那么地球最初的动力来自哪里呢?这就要从太阳系诞生开始讲起。

根据科学界的主流理论,太阳系的“前身”是一片巨大的原始星云,我们可以将其称为“太阳星云”,在大约46亿年前,这片星云发生了引力坍缩,其中的物质开始逐渐向星云的引力中心汇聚。

在引力坍缩的过程中,每一个粒子的运动路径都是随机的,但从整体上来看,几乎所有的构成“太阳星云”的粒子都是一边围绕着星云的引力中心旋转,一边向星云的引力中心聚集,因为它们的角动量不可能刚好互相抵消,所以“太阳星云”在整体上就有了一个不为零的角动量,并因此而开始旋转。

随着引力坍缩的持续,“太阳星云”的半径也在不断缩小,由于角动量守恒,“太阳星云”的半径不断缩小,其旋转的速度也就越来越快。

“太阳星云”的坍缩结果就是,星云中绝大多数物质都聚集在引力中心,并凝聚成了一个巨大的天体,在自身重力的作用下,这个天体会继续坍缩,其核心物质的温度和压强也会因此而不断攀升,当达到一定程度的时候,就启动了核聚变反应,并释放出大量的能量,于是太阳就诞生了。

太阳释放的能量阻止了星云中残留的物质继续接近,于是这些物质就只能围绕着太阳运行,进而形成了一个圆盘状结构,这也被称为“原行星盘”,而太阳系中的八大行星其实就是诞生在这里,其中当然也包括地球。

在地球形成的过程中,“原行星盘”中的物质会不断地互相碰撞和吸积,最初会形成一些规模较小的“碎块”,然后这些“碎片”又会继续结合,并像滚雪球一样逐渐变大,最终形成了地球。

这些“碎片”的角速度的矢量和,就成为了地球自转的动量,它们的线速度的矢量和,则成为了地球围绕太阳公转的动量,而地球持续转动45.5亿年的动力,正是来自于此。顺便讲一下,这些“碎片”的角速度和线速度互相抵消的那一部分,其实是转化成了热能,这也是地球核心热量的重要来源。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。

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