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地球为什么会自转?核爆炸能改变地球的自转吗?

发布时间:2019-09-12 10:50:15  作者:宇宙探索  来源:宇宙探索  阅读:325

      古语有云:“日出而作,日落而息”,这大概是对地球日常生活特征最具诗意的描述,而之所以会出现这样的自然现象,是因为地球围绕其旋转轴,日复一日地进行着自转活动。与此同时,由于地球形成于新生太阳的可居住范围内,因而它也正在围绕太阳公转。我们都知道,地球完成一次自转的时间是一天,而完成一次公转的时间是一年,但是,地球除了这两种我们最为熟悉的旋转方式之外,还存在着所谓的内核旋转等现象。那么,那些相对更陌生的旋转具有怎样的特点、科学家们如何测得这些不同旋转类型的值?像核爆炸这样具有破坏性的事件,是否又能够对地球的自转产生巨大影响?
    地球为什么会自转?核爆炸能改变地球的自转吗?
      为什么地球会不停地的旋转
      在46亿年前,当地球形成之后便有了旋转这个属性,并将持续到它生命的终结,关于地球旋转的事实,我们可以简单地从日常生活中明显感知到,但它为什么会旋转呢?我们普遍的认为,地球是通过新生太阳周围的尘埃和气体形成,随着时间的推进,这颗新生行星因为与太空岩石之间发生了碰撞,从而获取了旋转的特性。或许你有所不知,那些位于早期太阳系中的碎片,它们都会围绕太阳、朝着大致相同的方向旋转,实际上,太阳系和太阳也始于尘埃和气体的坍塌。太阳凝结了大部分气体,而周围的行星盘则将剩余物质收入囊中,尘埃粒子和气体分子在崩溃之前就处于移动状态。当然,其中一些物质的移动具有特定的方向属性,随着气云的坍塌,云的旋转速度也因此变得更快。
      当旋转一旦开始,却又没有足够的东西可以阻碍它的速度,便意味着它的发展会持续向前。当然,在这样的整体环境下也存在着个例,比如金星就拥有和地球相反的旋转方向,而天王星的旋转轴达到了90度的倾斜。事实上,科学家们尚且无法确定为什么这些行星的旋转会如此不同,尽管存在着一些较为合理的推测。比如,由于巨大碰撞事件所导致的旋转变向,又或是行星地幔和核心之间的摩擦所导致的旋转翻转,以及太阳的引力相互作用所导致的旋转反转和减速。然而,由于地球同时也受到月球重力的影响,致使地球的旋转活动也逐渐减速,但这并不影响我们看到明天的太阳升起,只是时间可能会变得比现在稍微晚了那么一些而已。
    地球为什么会自转?核爆炸能改变地球的自转吗?
      地球波动性的内核旋转速度
      众所周知,地球的内部存在着固体金属内核,它也是地球关键的组成部分之一,且有助于产生保护我们不受到有害空间辐射的磁场。然而,由于该固体金属内核与地球表面相距较远,因而我们很难知道它的构成会发生怎样的变化。目前,科学家们通过行星深处的声波和受到巨大压力挤压的铁,以解释内核中存在的一些秘密。并且,在之后的研究中,科学家们发现实际情况中的地球内核,比所有人之前想象的要柔软很多,并且,随着时间的继续推移,它的旋转速度也会因此而发生微小的波动。
    地球为什么会自转?核爆炸能改变地球的自转吗?
      地球是一个层次分明的星球,不仅有坚固的内核,还有地壳、地幔和液体外核,只不过在地球上,内核的存在地相对更加偏远,由于不能直接收集到足够的信息,因而我们对它存在着诸多的不了解。而这个由超级铁和镍合金组成的实心球,直径达到了1220公里,就位于地球核心的液态金属外层之下,当内核温度达到6000摄氏度的时候,它甚至与太阳的表面一样热。科学家们认为,这种地球外核和内核之间的相互作用,对于行星发电机及性质的解释有帮助作用,也就是说,地球磁场的发电机会在液体外核中搅拌而产生,尽管其中的很多细节仍然处于未知的现状。
      在对地球的内核进行研究的过程中,由于声波能够在通过行星的时候,同时也穿过该星球内核,因而分析来自地震的声波这种方式,成为了了解地球内核的所有方法中最有效的一种。并且,同类型的波所反应出的数据具有很高的相似性,它们的发生时间不同、却又间隔不久,因而这些容易进行比较的数据,更能让科学家们观察到其中的细微变化。最后研究人员得出这样的结论:地球内核和地幔的旋转速度是不一样的,并且,内核的旋转速度还会因为时间的推移,而发生明显的波动,磁力和引力可能都在这些变化中起到重要作用。
    地球为什么会自转?核爆炸能改变地球的自转吗?
      激光测量地球的旋转和摆动
      地球上白天和黑夜的连续循环,得益于其24小时的自转周期,但这样的旋转并不像看上去这么简单。因为当其旋转的时候,还会遭受到各种力量的干扰,并出现摇摆的现象,而这些我们难以察觉的摆动,却会对导航系统造成不小的麻烦。行星的摆动会受到诸多因素的影响,包括外部和内部两个主要方面,不管是来源于月亮的重力拉动、太阳的引力相互作用,还是海洋载荷、风的变化与大气压力影响。它们都会一起改变地球轴线相对于地表的实际位置,这样的过程具有435天的周期,科学家们称为“钱德勒摆动”。而地球的年度摆动,也就是导致其旋转轴在一年时间里进行移动的力量,则是通过围绕太阳的椭圆轨道运行而产生。准确跟踪行星的旋转摆动,是一个极为复杂的过程,会涉及到分布在全球的多个射电望远镜。
      当时间来到20世纪90年代末,科学家们对稳定的环形激光器进行着一系列研究,该仪器包含了两个反向旋转的激光束,围绕方形路径行进,再加上镜子的作用,形成了一个封闭的光束路径,这也是其被称为环形激光器的原因。在组件的旋转运动开启后,反向旋转和同向旋转的光会表现得有所不同,后者的光会传播得更远,波长因为光束的调整而发生了光频率的变化,科学家们就是通过这样的数据差异,从而得出仪器所经历的旋转速度。在这样的测量过程中,我们需要确保的就是激光器的稳定性,以确保其可以不受到外界的干扰,从而收集到那些微弱的地球物理信号。在对系统进行诸多优化之后,科学家们终于证实了射电望远镜的年度摆动和钱德勒摆动的测量结果,并期望在之后的研究中,准确地测量出地球目前转向的速度。
    地球为什么会自转?核爆炸能改变地球的自转吗?
      核爆炸能否改变地球的旋转
      随着科学技术的进步,人类社会文明的发展不仅体现在天文领域,目前的我们拥有了核弹这种足够强大的武器,其爆炸过程所带来的破坏力是毁灭性的。然而,对于地球的旋转而言,它并不大可能会因此而发生改变。科学家们将地球旋转运动的能量,与核爆炸的能量进行了对比,事实结果是,如果核爆炸带来的所有力量,都被用于将地球推向某个特定的方向,那么该推力中所形成的能量,也仍然无法达到地球旋转能量的万亿分之一。我们可以用更加通俗易懂的语言,来形容两股力量之间差距悬殊,就好比是在试图让一只飞起来的蚊子,去转移一辆正在超速行驶的汽车。
      事实上,哪怕是迄今为止地球上发生过的最大地震,也难以对我们的星球产生太大的影响,甚至还有一些微不足道。如果我们将地震和核弹的能量进行对比,那么9.3级地震中的断层移动所带来的能量,大约可以达到最大核弹的100000倍。简而言之,核爆炸能对地球自转带来的影响,远远低于我们目前测量到的其他事件。比如,在 2004年的苏门答腊岛,由于海啸引发了一场巨大的灾害事件,但也只是让北极移动了一英寸,以及当天的时间缩短了几百万分之一秒。当然了,由于行星的自转能量,远低于其行星轨道能量,两者之间大约有10000倍的差距,因而,地球围绕太阳的轨道运行,自然也不会受到太多核爆炸的影响。
    地球为什么会自转?核爆炸能改变地球的自转吗?