如果地球上永遠是白晝會怎樣?


作為一個優秀的腦洞問題,我們應該盡量做到符合邏輯。首先我們必須為「永遠白晝」這個現象尋找一個合理的描述和解釋。無數個大燈圍著地球照好像過於玄幻;在太陽系中增加幾個太陽又會擾亂地球的軌道,最終也達不到永遠白晝的目的。想來唯一合理的情況是,地球公轉周期和自轉周期一致,那麼地球就有一面永遠對著太陽,這一面就永遠是白天。當然,另外一面永遠是黑夜,這和問題有一點出入,就把它作為符合邏輯的代價吧,勿謂言之不預也。

圖片來自thetfp.com

自轉周期等於公轉周期這種現象叫潮汐鎖定(潮汐鎖定_互動百科),在宇宙中十分常見。比如月球就是這樣。如果時間夠長,地球也會被太陽潮汐鎖定。此外,由於月球逐漸遠離地球,帶走了地球的自轉動能,減緩了地球的自轉速度,加快了地球被太陽潮汐鎖定的節奏。

寫到這裡上網查了一下,發現關於潮汐鎖定狀態的地球已經有不少分析了。再寫長篇大論的文章就沒有多大意義,乾脆就把網上已有的觀點綜合一下放在這裡吧。

網上已有的分析主要有兩類。

第一類分析側重於氣候變化

加拿大的Timothy Merlis和美國的Tapio Schneidder在這個課題做了計算機模擬。看來還真有人把這個當做學問來做。以下圖片來自他們發布的模擬視屏。(可以看到他們把太陽直射點放在了美洲)

地球面對太陽的一面是永遠的白晝,另一側是永遠的黑夜。巨大的溫差造成強烈的風從黑夜半球持續的吹向白晝半球。

由於大氣層的對流作用,兩半球的溫差並不十分巨大,分別是40和-40攝氏度(這一點我比較懷疑,現在地球溫差也比這個大)。

由於海洋的對流作用,海水結冰十分緩慢,50年之內沒有明顯的海冰。

晝夜之間的狹窄地帶溫度比較適中,但是十分乾燥,這是由於降水集中在太陽直射區。

第二類分析注意到了地球形狀對大氣和海洋的影響。

由於自轉,地球並不是一個標準的球體,而是一個赤道略微鼓起的橢球體。極半徑為6357公里,赤道半徑為6378公里。同樣由於自轉,大氣和海水能夠覆蓋到地球的所有緯度。如果自轉速度降到每年一周,離心力隨之降到可以忽略不計的程度,海水和大氣就會在重力作用下向離地心更近的低緯度地區移動。地球中部會形成一個繞地球一周的環形大陸,而南北兩頭會形成兩個大洋。

然而,這個大陸可居住面積卻不大,因為大氣層只覆蓋南北緯30度以上的地區。大陸的大部分都是海拔萬米以上的高原。

當地球被太陽潮汐鎖定後,會慢慢變成球形,這樣海水和大氣就能重新回到低緯度。因為地幔是粘度極高的固體,所以這個過程必定十分漫長。

關於以上分析的詳情,可以在下面網址找到。

1. Timothy Merlis和Tapio Schneidder的模擬視頻下載 - Animations of tidally locked Earth
2. 紀錄片 What if the earth stops spinning - https://www.youtube.com/watch?v=nH3bmG-KjvU 上面的圖就來自這個視頻。
3. 對被潮汐鎖定的行星Gliese 581G的大氣環流模擬 - http://arxiv.org/pdf/1010.4719v3.pdf

下面我來接著分析。

首先必須假定,地球的自轉速度是逐漸慢下來的,否則慣性會把地球表面的一切拋到空中,動植物基本滅絕。其次,假設太陽直射點停留在赤道上。

從上面的討論可以看出,太陽直射點附近空氣十分稀薄,強烈的熱量輸入不會產生大氣流動。在有空氣的地方,太陽熱量卻十分有限,更不用說黑夜半球一點也得不到陽光。由於距離太陽直射點元,海洋的熱量輸入很少,海水蒸發很少,而且沒有風把水汽吹到陸地上來,大陸上幾乎沒有什麼降水,十分乾燥。

海洋會從黑夜半球開始冰凍,並逐漸蔓延到白晝半球。最終,整個海洋都會冰封。這時候,地球上的動植物應該基本上滅絕了,可能海洋冰層下面還會有倖存的魚類。

等到若干百萬年之後,地球變成了球形,大氣層能夠重新覆蓋整個地球,產生熱量循環。再加上火山釋放出大量二氧化碳以增強溫室效應,海水才能慢慢解封,為大陸帶來少量的降水,一些頑強的物種可以繁衍生息。然而,這仍然將是一個嚴酷的世界。


生態圈應該是沒救了。
簡單腦補一下:全球白晝即兩倍太陽能接收量。海洋蒸發加劇,雲層遮蔽,地表溫度驟降,進入冰期,生物死絕……
話說什麼情況下才能全球白晝呢?
1 兩個太陽穩定星系地球在正中間。不可能,地球被連個太陽引力撕裂了。
2 地球飛速自轉,讓地球像LED燈一樣呈頻閃白晝。也不行,地球自己把自己甩裂了。
3 歡迎補充……


每年熱搜都少不了:20** 眼罩 爆款

當然如果真的是這樣那首先會有大量的植物和動物死去,然後人類也差不多了吧…


十六小時工作制。


那本寶寶會不會長的很甜?


從客觀的角度來講,永遠白晝的話地球會變成火球,因為一直都在升溫。
從主觀的角度講,作息會亂,而且沒什麼意思。想體驗的話請下載Minecraft,開一張創造模式的地圖,打開恆為白日(我這不能算打廣告吧)。


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