星球为什么都在自转,人类能改变地球的自转速度吗?理论上可以


星球为什么都在自转,人类能改变地球的自转速度吗?理论上可以


文章图片


星球为什么都在自转,人类能改变地球的自转速度吗?理论上可以


文章图片


星球为什么都在自转,人类能改变地球的自转速度吗?理论上可以


我们所在的太阳系之中有恒星、行星、卫星等诸多天体 , 而这些天体的一个共同点就是都在自转 。
地球的自转是我们能够亲身感受得到的 , 正是因为有了自转 , 地球才有了昼夜的更迭 。 地球并不是太阳系中唯一在转动的天体 , 其它的行星、卫星 , 乃至太阳都在自转 。 太阳作为一颗恒星 , 从外表看起来就是一个熊熊燃烧的大火球 , 从任何一个方向上来看都是差不多的 , 这使我们忽略了它其实也是一颗拥有自转的天体 。 那么为什么所有的天体都在自转呢?这还要从太阳系的形成说起 。

在宇宙诞生之初 , 物质的分布并不均匀 , 有些地方物质稀疏 , 有些地方物质密集 , 而太阳系所在的位置就是一片物质相对密集的区域 。
当然 , 这个时候太阳系还并不存在 , 有的只是一片星云物质 。 任何拥有质量的物体之间都具有相互的引力作用 , 在这股力量的作用之下 , 物质开始逐渐聚集 。 从各个方向聚拢而来的物质同时受到多个方向的引力作用 , 所以它们的运动轨迹并不是一条简单的直线 , 而是具有缓慢的旋转趋势 。

在物质凝聚的过程中 , 星云的体积逐渐缩小 , 转动的速度却越来越快 。
为什么会这样呢?因为角动量守恒 。 做旋转运动的物体拥有一个角动量 , 这个角动量与三个因素有关 , 即物体的质量、物体与转轴的距离以及角速度 。 随着物质的凝聚 , 星云的体积变小了 , 所以物质与转轴之间的距离就缩小了 , 但由于角动量是守恒的 , 距离的缩小就意味着质量或速度必须要相应增加 , 质量是不可能增加的 , 因此只能提升角速度了 , 所以这片星云自然就越转越快 。

【星球为什么都在自转,人类能改变地球的自转速度吗?理论上可以】随着太阳的最终形成 , 物质与转轴的距离大幅缩小 , 角速度也就获得了相应的提升 , 如此 , 一颗高速自转的恒星就诞生了 。
一开始物质在引力作用下所产生的旋转速度是十分缓慢的 , 但因角动量守恒的存在 , 最终在星体形成时便获得了很高的转速 , 太阳是如此 , 太阳系中的其它天体也是如此 , 其中自然也包括我们的地球 。 如果你想要亲身体验一把角动量守恒也非常容易 , 只需要一把转椅和一个帮你转动转椅的朋友就可以了 。

首先 , 你要坐在转椅上张开双臂 , 为了让实验效果更加明显 , 你可以两手各持一个重物 , 比如装满水的大饮料瓶 。
此时让你的朋友帮你把椅子转起来 , 这时如果你把双臂收回来 , 就会发现转椅转动的速度陡然加快了 , 反之 , 如果突然把双臂伸出去 , 转速又会马上降下来 。 这就是角动量守恒 , 距离减小则速度加快 , 距离增加则速度减慢 , 相似的例子还有芭蕾舞演员 , 起初她们平伸双臂 , 旋转的速度较慢 , 但当她们把双臂伸向头顶 , 转速一下子就变快了 , 这也是角动量守恒 。

既然知道了地球是如何转起来的 , 那么我们是否也能够改变地球自转的速度呢?理论上是可以做到的 。
在地球表面 , 距离转轴最远的区域就是赤道了 , 而距离转轴最近的区域则是南北两极 , 所以我们只需要将赤道附近的物质不断运送到南北两极 , 就可以提高地球的自转速度 , 反之 , 如果将南北两极的物质转移到赤道则能够减缓地球自转的速度 。 当然 , 这种变化并不会十分明显 , 因为地球主要的重量并不在地表 , 而在地球内部 , 如果我们能将大量的地球内部物质进行转移 , 那就能够明显改变地球的自转速度了 。

    推荐阅读