科學(xué)家長(cháng)久以來(lái)一直相信,如果沒(méi)有月球,那么地球的自轉軸傾角將會(huì )劇烈變動(dòng),變動(dòng)量程將在0度到85度之間;0度時(shí)太陽(yáng)將一直維持在赤道上空,85 度時(shí)則幾乎直射兩極。行星的穩定度又深深影響生命發(fā)展,因為傾角變動(dòng)劇烈將引起氣候巨變,對復雜生命類(lèi)型的演化非常不利。不過(guò),最新的研究報告指出,即使沒(méi)有月亮,太陽(yáng)系內的其他行星也會(huì )維持地球的穩定。![]() 當行星自轉 行星受到母星的重力拉扯,其自轉軸的朝向在空間中也會(huì )隨時(shí)間慢慢的移動(dòng),這稱(chēng)作“進(jìn)動(dòng)(precess)”。同樣地,行星的公轉軌道面也有進(jìn)動(dòng)。如果自轉與公轉的進(jìn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生,兩者綜合的結果將使行星毫無(wú)章法地搖擺。但月球重力似乎提供了穩定地球的效果:如果地球自轉軸進(jìn)動(dòng)速度加快,但地球公轉軌道進(jìn)動(dòng)則無(wú),那么行星的擺動(dòng)幅度將縮小,整個(gè)系統變得比較穩定。 以類(lèi)地行星的衛星來(lái)比較,月球質(zhì)量相當於地球質(zhì)量的百分之一左右,相較之下,火星兩顆衛星中比較大的火星一(Phobos)質(zhì)量?jì)H約火星的6000萬(wàn)分之一,可見(jiàn)月球在衛星中是質(zhì)量比較大的;此外,火星兩顆衛星可能來(lái)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(chǎng)撞擊同時(shí)影響了地球的自轉軸傾角。因此,月球和其他類(lèi)地行星衛星的差異相當大。 科學(xué)家當前估計約僅1%的類(lèi)地行星有個(gè)顯著(zhù)的衛星。這意味著(zhù):如果真如先前理論所言,月亮有穩定自轉軸的效果,那么宇宙中絕大部分的行星,其自轉軸傾角都會(huì )劇烈改變。 行星的重力拉扯 雖然月球的確讓地球自轉變得比較穩定,但Barnes等人的最新研究數據顯示太陽(yáng)系中其他行星的重力,尤其是木星,仍然可以讓地球遠離瘋狂搖擺的狀況。 Barnes等人表示,由於木星是太陽(yáng)系中質(zhì)量最大的行星,所以整個(gè)太陽(yáng)系的平均公轉面其實(shí)嚴重受限於木星的重力。沒(méi)了月亮,地球自轉軸傾角在50億年之內的改變幅度僅約10~20度而已,沒(méi)有之前預期的0~85度那么大。 這個(gè)10~20度的數值聽(tīng)起來(lái)好像不大,但當前地球自轉軸的改變量?jì)H約1~2度,就已經(jīng)可能是造成冰河時(shí)期的部分原因。根據Barnes的說(shuō)法:這個(gè)小小的移動(dòng)造成的效果有限,但如果和地球現在的氣候狀況結合之下,就可能引起巨變。然而盡管10度的變化的確會(huì )造成一些影響,但對大規模的智能生命發(fā)展而言,并不是個(gè)大問(wèn)題。 此外,如果木星比現在還靠近地球,那么地球公轉軌道的進(jìn)動(dòng)速度會(huì )變快,月亮其實(shí)反倒會(huì )讓地球自轉軸傾角的擺動(dòng)變得更狂亂,沒(méi)有原本預期的穩定效果。所以,衛星對行星而言,到底是使其穩定,還是反使之狂亂,要視行星系統的其他部分而定,不全然是衛星的效果。 《揚子晚報》 |
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靠譜嗎,總覺(jué)得這些理論計算是無(wú)法直觀(guān)理解的。 |