假如地球是個甜甜圈……

地球中央如果有個大窟窿,就像甜甜圈那樣,會怎麼樣?有趣是有趣,看起來好像還挺好吃的,但住起來就不一定有趣嘍。


行星與恆星並不註定是球狀的。理論上,它們完全可以有許多其他形狀:梨形、餅形、三角形、方形、花生形、海星形,甚至甜甜圈形。一切都跟離心力有關,離心力會在汽車急轉彎時將我們向外甩,離心力也會把星體持續地向遠離其旋轉軸心的方向甩——如果星體本身的自轉速度足夠快的話。

舉個例子?大致上,一顆地球規模的行星,自轉一圈的時間如果在 3 小時以內,那麼它的形狀就很有可能是一個直徑 20000 千 米、 厚 度 5000 千米的巨型甜甜圈,中間的孔徑大約是 3000 千米。在這樣一個世界生活會怎樣?

一天八個夜晚!

假設你還是個中學生。天亮了,鬧鐘響了——「嘀鈴鈴!」快,起床啦,這可不是犯懶的時候!洗漱、早餐才罷,早已日上三竿,彷彿已是晌午。在你去學校的路上,太陽繼續划過天空,所以當你抵達學校,天又黑了!還沒完呢——兩節課過後的課間休息時,太陽又出來了。可很快,接下來的兩堂課又要在黑夜中進行了。等天空再次亮起,就該去食堂吃午飯了。下午,太陽再次下山,然後再次升起,再下山,當你放學回家時,天又是黑的了……這個節奏簡直要瘋啊!

你肯定明白了:晝夜交替之所以如此頻繁,是因為要維持「甜甜圈」的形狀,這顆行星必然自轉速度極快,3 小時就能轉一圈,而不是 24 小時。這就是與我們現實版地球的第一個不同,但不同的地方遠不止這一處。把星球變成甜甜圈的這一巨大的離心力也會在我們身上起作用。要知道,這樣的一個星球會有兩條赤道,一條在甜甜圈的外側,還有一條在內側。在外赤道附近,把人甩向天空的離心力極大,以至於人們能感受到的重力只有真實地球的三分之一,即使雙腳併攏,你也能輕輕鬆鬆跳出 1 米的高度。

在外赤道上的離心力(白色箭頭)很大,能抵消一部分地心引力(紅色箭頭),導致重力只有真實地球的三分之一。極地的離心力雖然不會與地心引力反向抵消,但因為下方的物質比地球少,所以重力也只有真實地球的三分之二。

到處都更輕了

在極圈,也就是甜甜圈頂部,離心力不再與重力相反。但你腳下的物質比正常地球少,所以重力也變小了——你的體重讀數將是正常地球上的三分之二。結論:在甜甜圈地球上,你無論在哪裡,體重都比在球形地球上輕;而且在不同的地方,體重讀數會有高達一倍的差異!要是這樣的話,寧可去外赤道附近住著更好,不是嗎?小心了,在搬過去之前,還是要先考慮清楚……

赤道的風大得很!

在我們生活地球上,赤道附近的空氣被太陽加熱後升至大氣高層,溫帶地區的空氣則貼著地球表面流向赤道,填補空缺。在地球自轉的影響下,這些湧向赤道地帶的空氣會產生由西向東的偏轉,因此,熱帶地區的風向風速十分規律:風速約為 20 千米 / 時,風向永遠朝西。

在真實的地球上,赤道附近的熱空氣上升至大氣高層,空缺由溫帶地區的冷空氣流入填補 。但是地球兩極附近區域每24 小時所轉的圈比赤道要小,也即運動速度比赤道慢:巴黎的速度為 1180 千米 / 時 ,而赤道上任意一點為 1670 千米 / 時。氣流從極地下行吹向赤道,它所越過的區域向東運動的速度越來越快。

在甜甜圈地球上,道理一樣,只不過甜甜圈地球的自轉速度是正常地球的 8 倍;而且甜甜圈地球更寬,外赤道上一個點所移動的距離比在正常地球上更遠;這一切導致「甜甜圈」赤道上一個點的移動速度是地球赤道上的 12 倍,風速也就變成了 240 千米 / 時!在這樣的風速下行走,你會被折成兩半,而且你一不小心鬆手掉落的東西轉眼就會變成致命的彈丸!

如果一顆星球的轉速比地球快很多,比如巨大的木星,或是我們設想的甜甜圈形地球 ,那麼它兩極和赤道的速度差就更明顯,環流圈便會在赤道兩側形成清晰緊湊且與赤道平行的風帶,風速可高達 200 千米 / 時。

事實上,在甜甜圈地球外圈的所有地方,都會刮著極大的風,任何比灌木高的植物都會被大風連根拔起,無法生長,所以植被將會非常有限……基本只有草地。

讓我們再去速度相對慢一點的地方瞧一瞧:甜甜圈的內圈是離自轉軸最近的地方,那裡的風應該沒有那麼大。

等待我們的是黑夜,但有些不對勁……轉向東方,你看不到地平線,風景不會在遠處消失,而是往上延伸直達天空,形成一道巨大的拱門,它從你頭頂划過,然後向下沒入西方。這是一片巨大的「地穹」,實際就是「甜甜圈」圓孔對過的部分。暗黢黢的拱門遮住了星星,卻發出奇怪的點點微光——原來是那一邊城市的萬家燈火!

你或許會認為陽光很少能照射到甜甜圈內圈的世界。不過,如果「甜甜圈」的自轉軸像我們地球一樣是傾斜的,那麼太陽在夏季時能從上照入內圈,冬季時則能從下照入,這就能為內圈撒上一點陽光。

最終,在內赤道地區,每年有 6 個月的時間處於黑夜(秋季 3 個月,春季 3 個月),但在冬季和夏季,卻幾乎一直處於白晝。這樣看來,這些地區的日照時間與正常地球的極地差不多(半年黑夜,半年白晝),所以在甜甜圈內赤道的生活,就像在南極洲一樣寒冷!

如果你住在甜甜圈地球的內赤道,那麼你抬頭就能看見地球的另一端,也就是「甜甜圈」圓孔的另一邊。你會在天空中看到右側小圖所展示的幾種景色。要看懂這幾張圖,你得把標有「北」那一頭對準北方。

當你正沉醉於頭頂上方拱門中的點點燈光,它們突然一個接一個地熄滅了。沒錯,一團又圓又黑的東西正從你頭頂掠過!

月亮溜溜球

那是什麼,難道是飛碟?不要慌,那只是一顆衛星正在從甜甜圈地球中間的圓孔穿過……的確,這種甜甜圈星球的衛星(天然或人造)的軌道是有可能穿過星球內圈的。衛星每次在你頭頂上方掠過都是超低空飛行(不過條件是這個衛星要比我們的月球小得多)。

甜甜圈地球周圍的衛星,如果距離足夠遠,並且在赤道平面的話,運行軌道基本可以保持正常的圓形 。但它也可能沿著地球自轉軸垂直地上升下降,就像一個溜溜球 。再或者繞著「甜甜圈」從中間的孔洞穿來穿去做 8字形運動

你明白這有多恐怖嗎?在這種條件下,一個體積僅為月球一半的衛星,其產生的潮汐力可達月球的 200 萬倍,足以把你從地面吸起!這異常巨大的潮汐力,不僅會改變海洋,還能使岩石變形 !「甜甜圈」可能因此坍塌,從而形成一個球體(把你關在球體內部——「啪!」)。結論:甜甜圈形狀的地球或許是新奇的旅行目的地,但要說到長期居住,恐怕還是球形的世界更舒服啊!?


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