如果地球自转速度突然变快会怎样?

如果地球自转速度突然变快会怎样?

人生有足够多的事情需要担心。比如核战争、气候变化,以及你是否正确刷牙。地球自转过快不应该成为你的首要问题,因为它不太可能在短期内发生——即使真的发生了,你也可能已经死了,无暇顾及它。尽管如此,我们还是采访了一些专家,看看这一切将如何发展。

让我们从最基本的问题开始,比如:地球现在旋转的速度有多快?这取决于你在哪里,因为地球绕着腰部旋转的速度最快。地球绕地轴旋转时,赤道处的周长最宽。因此,赤道上的某个点在 24 小时内必须比位于地球较窄横截面上的芝加哥走得更远才能回到起始位置。为了弥补额外的距离,赤道以每小时 1,037 英里的速度旋转,而芝加哥则以更悠闲的 750 英里的速度旋转。(此计算器将根据你的纬度告诉你确切的速度。)

地球确实会时不时地改变速度,但变化幅度很小。例如,今年夏天,地球自转时间比正常时间少了 1.59 毫秒,使得 6 月 29 日成为有记录以来最短的一天。一种假设是,气压变化实际上会改变地球的自转轴,但普通人无法感觉到这种变化。

除了小颠簸之外,如果地球突然旋转得更快,将会发生一些剧烈的变化。假设地球旋转速度加快一英里每小时,将导致水从两极迁移,并使赤道附近的水位上升几英寸。“可能需要几年时间才能注意到这一点,”地理信息系统 (GIS) 软件制造商 ESRI 的分析师 Witold Fraczek 说。

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更引人注意的是,我们的一些卫星将偏离轨道。地球同步轨道上的卫星以与地球自转速度相匹配的速度绕地球飞行,因此它们可以一直停留在同一位置。如果地球加速 1 英里/小时,那么卫星将不再处于正确位置,这意味着卫星通信、电视广播以及军事和情报行动可能会中断,至少是暂时中断。一些卫星携带燃料,可以相应地调整其位置和速度,但其他卫星可能需要更换,而更换成本很高。“这可能会扰乱一些人的生活和舒适度,”弗拉切克说,“但对任何人来说都不应该造成灾难性的影响。”

但旋转得越快,情况就会变得越灾难性。

体重会减轻,但肌肉质量不会下降

地球自转产生的离心力不断试图将你抛出地球,就像一个孩子在快速旋转的木马边缘一样。目前,重力更强,它让你保持接地。但如果地球旋转得更快,离心力就会增强,NASA 天文学家 Sten Odenwald 说。

目前,如果你在北极圈的体重约为 150 磅,那么在赤道上你的体重可能只有 149 磅。这是因为赤道旋转得更快时产生的额外离心力会抵消重力。如果再快进,你的体重会进一步下降。

奥登瓦尔德计算出,如果赤道的转速最终达到每小时 17,641 英里,离心力将大到足以让你几乎失去重量。(前提是你还活着。稍后会详细介绍。)

每个人都会不断出现时差

地球自转越快,我们的一天就会越短。如果地球自转速度增加 1 英里/小时,我们的一天只会缩短一分半钟,而我们体内的生物钟严格遵循 24 小时作息时间,可能不会察觉到。

但如果我们以比平常快 100 英里/小时的速度旋转,一天就会有大约 22 小时。对于我们的身体来说,这就像加速器上的夏令时。你不是将时钟调慢一个小时,而是每天将时钟调慢两个小时,而你的身体没有机会进行调整。而且,日照长度的变化可能也会扰乱植物和动物。

但这一切只有在地球突然加速的情况下才会发生。“如果它在数百万年内逐渐加速,我们就会适应它,”奥登瓦尔德说。

飓风将变得更强

如果地球自转速度缓慢加快,大气层也会随之加速——我们不一定能注意到日常风和天气模式的巨大差异。“温差仍将是风的主要驱动因素,”奥登瓦尔德说。然而,极端天气可能会变得更具破坏性。“飓风将旋转得更快,”他说,“它们的能量也会更大。”

原因又回到我们之前提到的那个奇怪现象:地球绕赤道旋转得更快。

如果地球完全不旋转,北极的风会直线吹向赤道,反之亦然。但由于地球在旋转,风的路径会向东偏转。风的这种弯曲被称为科里奥利效应,它使飓风旋转。如果地球旋转得更快,风会进一步向东偏转。“这实际上使旋转更加剧烈,”奥登瓦尔德说。

水将覆盖世界

赤道处额外的速度意味着海洋中的水将开始在那里聚集。如果速度加快 1 英里/小时,赤道周围的水将在短短几天内变深几英寸。

如果速度再快 100 英里/小时,赤道就会开始被淹没。“我认为亚马逊盆地、澳大利亚北部,更不用说赤道地区的岛屿,都会被淹没,”弗拉切克说。“我不确定水下有多深,但我估计大约有 30 到 65 英尺。”

如果我们将赤道的速度提高一倍,使地球自转速度加快 1,000 英里,“这显然是一场灾难”,弗拉切克说。离心力会将数百英尺深的水拉向地球腰线。“除了乞力马扎罗山或安第斯山脉的最高峰等最高山峰外,我认为赤道地区的一切都将被水覆盖。”多余的水将从离心力较低的极地地区抽出,因此北冰洋会浅得多。

如果速度再快 100 英里/小时,赤道将开始被淹没。

与此同时,由于旋转速度加快 1,000 英里/小时,产生的额外离心力意味着赤道处的水将更容易抵抗重力。弗拉切克预测,这些地区的空气将充满水分。这些地区笼罩在浓雾和厚重云层中,可能会持续降雨——好像它们需要更多的水一样。

最后,在每小时 17,000 英里的速度下,赤道的离心力将与重力相当。之后,“我们可能会经历逆向降雨,”弗拉切克推测道。“水滴可能会开始在大气中向上移动。”到那时,地球的自转速度将比现在快 17 倍以上,赤道地区可能就不会剩下多少人来惊叹这一现象了。

“如果在地球上大部分水被转移到大气层甚至更远的地方之后,那少数可怜的人类仍然活着,他们显然会想尽快离开赤道地区,”弗拉切克说,“这意味着他们应该已经在极地地区,或者至少在中纬度地区了。”

地震活动将震动地球

在非常快的速度下——例如大约 24,000 英里/小时——并且经过数千年的时间,地球的地壳最终也会发生变化,在两极变平,在赤道附近凸起。

“我们将遭遇强烈地震,”弗拉切克说。“板块将快速移动,这对地球上的生命来说将是灾难性的。”

未来地球的自转速度会有多快?

奥登瓦尔德说,不管你信不信,地球的速度总是在不断波动。地震、海啸、大型气团和融化的冰盖都可以在毫秒级改变自转速度。如果地震吞噬了地面的一部分,使地球的周长略微减少,它实际上会加快地球自转的速度。大型气团可能会产生相反的效果,使我们的自转速度减慢一点点,就像滑冰运动员张开手臂而不是收拢手臂一样。

地球的自转速度也会随时间而变化。大约 44 亿年前,月球在某个巨大物体撞击地球后形成。当时,奥登瓦尔德计算出我们的星球可能形状像一个扁平的足球,旋转速度如此之快,以至于每天可能只有大约四个小时。

“这次事件极大地扭曲了地球的形状,几乎将地球完全分裂开来,”奥登瓦尔德说。“这种事还会再发生吗?我们最好希望不会再发生!”

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自月球形成以来,地球自转速度每 1000 万年减慢约 3.8 英里/小时,这主要是由于月球对地球的引力。因此,地球自转在未来很可能会继续减慢,而不是加快。

“无法想象地球会如此剧烈地旋转,”奥登瓦尔德说。“要想旋转得更快,就必须恰好被合适的物体撞击,而这会使地壳液化,所以无论如何我们都会死。”

这篇文章已更新。它最初于 2017 年发布。

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