科學(xué)家長久以來一直相信,如果沒有月球,那么地球的自轉(zhuǎn)軸傾角將會劇烈變動,變動量程將在0度到85度之間;0度時太陽將一直維持在赤道上空,85 度時則幾乎直射兩極。行星的穩(wěn)定度又深深影響生命發(fā)展,因?yàn)閮A角變動劇烈將引起氣候巨變,對復(fù)雜生命類型的演化非常不利。不過,最新的研究報(bào)告指出,即使沒有月亮,太陽系內(nèi)的其他行星也會維持地球的穩(wěn)定。![]() 當(dāng)行星自轉(zhuǎn) 行星受到母星的重力拉扯,其自轉(zhuǎn)軸的朝向在空間中也會隨時間慢慢的移動,這稱作“進(jìn)動(precess)”。同樣地,行星的公轉(zhuǎn)軌道面也有進(jìn)動。如果自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的進(jìn)動同時發(fā)生,兩者綜合的結(jié)果將使行星毫無章法地?fù)u擺。但月球重力似乎提供了穩(wěn)定地球的效果:如果地球自轉(zhuǎn)軸進(jìn)動速度加快,但地球公轉(zhuǎn)軌道進(jìn)動則無,那么行星的擺動幅度將縮小,整個系統(tǒng)變得比較穩(wěn)定。 以類地行星的衛(wèi)星來比較,月球質(zhì)量相當(dāng)於地球質(zhì)量的百分之一左右,相較之下,火星兩顆衛(wèi)星中比較大的火星一(Phobos)質(zhì)量僅約火星的6000萬分之一,可見月球在衛(wèi)星中是質(zhì)量比較大的;此外,火星兩顆衛(wèi)星可能來自被火星重力捕捉的小行星,月球則形成於約40-50億年前一顆火星大小的天體撞擊地球後形成的,這場撞擊同時影響了地球的自轉(zhuǎn)軸傾角。因此,月球和其他類地行星衛(wèi)星的差異相當(dāng)大。 科學(xué)家當(dāng)前估計(jì)約僅1%的類地行星有個顯著的衛(wèi)星。這意味著:如果真如先前理論所言,月亮有穩(wěn)定自轉(zhuǎn)軸的效果,那么宇宙中絕大部分的行星,其自轉(zhuǎn)軸傾角都會劇烈改變。 行星的重力拉扯 雖然月球的確讓地球自轉(zhuǎn)變得比較穩(wěn)定,但Barnes等人的最新研究數(shù)據(jù)顯示太陽系中其他行星的重力,尤其是木星,仍然可以讓地球遠(yuǎn)離瘋狂搖擺的狀況。 Barnes等人表示,由於木星是太陽系中質(zhì)量最大的行星,所以整個太陽系的平均公轉(zhuǎn)面其實(shí)嚴(yán)重受限於木星的重力。沒了月亮,地球自轉(zhuǎn)軸傾角在50億年之內(nèi)的改變幅度僅約10~20度而已,沒有之前預(yù)期的0~85度那么大。 這個10~20度的數(shù)值聽起來好像不大,但當(dāng)前地球自轉(zhuǎn)軸的改變量僅約1~2度,就已經(jīng)可能是造成冰河時期的部分原因。根據(jù)Barnes的說法:這個小小的移動造成的效果有限,但如果和地球現(xiàn)在的氣候狀況結(jié)合之下,就可能引起巨變。然而盡管10度的變化的確會造成一些影響,但對大規(guī)模的智能生命發(fā)展而言,并不是個大問題。 此外,如果木星比現(xiàn)在還靠近地球,那么地球公轉(zhuǎn)軌道的進(jìn)動速度會變快,月亮其實(shí)反倒會讓地球自轉(zhuǎn)軸傾角的擺動變得更狂亂,沒有原本預(yù)期的穩(wěn)定效果。所以,衛(wèi)星對行星而言,到底是使其穩(wěn)定,還是反使之狂亂,要視行星系統(tǒng)的其他部分而定,不全然是衛(wèi)星的效果。 《揚(yáng)子晚報(bào)》 |
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靠譜嗎,總覺得這些理論計(jì)算是無法直觀理解的。 |