用科學的角度賞月：如果失去月球，地球會發生什麼？

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對於月亮，我們早就習以為常。

就算是中秋佳節，我們可能都很少抬頭瞥一眼天上的大月盤。忙碌的人怕觸景生情，而有條件團聚的人則更珍惜眼下的光陰。

不過，拋開「人月兩團圓」的象徵意義，從科學的角度來「賞」月也不失為一番美事。

在離地球38.4萬公里的軌道上，月球已經孤獨運轉了45億年。它見證了地球的荒蕪混沌、生物的漫長演化。

剔除了神秘色彩，當你對月球了解得越深，你就會覺得越不可思議。即使遙不可及 ，但它依然每天都在影響著我們生活的地球。

其中，大家最熟悉的便是潮汐現象。呈周期性漲落的海水，白天為潮（朝），夜晚為汐（夕）。

這種現象，正是由地球與月亮之間的引力所引起的。引力確保了我們能平穩地站在地面，也讓月球能沿著軌道圍繞地球旋轉。但引力是相對的，月球的引力同樣會牽引著地球，以及地球上的海水。

因與月球間距離不同，地球上各點所受月亮引力的大小也不同。所以離月球最近的點，海水則會被月球「拉」起來，這也就是我們常說的「漲潮」。

伴隨著地球的自轉，海水每天會經歷兩次漲落，每次所經的平均時間為12時25分。

很早以前，人們就已經注意到月亮對潮汐的影響了。故也有了「濤之起也，隨月盛衰」等諺語。在人類長期的勞作中，潮汐也被利用於航運、漁業、發電等方方面面。

假如失去潮汐，地球的海洋可能會變得一片死寂。海洋的生態系統將迎來巨大挑戰，大量海洋生物將面臨死亡和滅絕。

但是月球靠得太近，也不是好事。潮汐暴漲，海水倒灌，地球上的低海拔陸地就會被淹沒。人類將見到世界末日般的恐怖畫面。

除了影響地球的潮汐，月亮還與地球的生命起源密切相關。

人們總以為，沒有了太陽，地球上就沒有生命了。事實上，月球作為地球唯一的衛星，失去月球地球同樣寸步難行。

而地球，也確實經歷過一段沒有月亮陪伴的艱苦日子。回首過去，我們就會發現月亮的陪伴並非來得如此理所當然。

地球的年齡大約為45億歲，最初的地球身邊還沒有月球的陪伴。而這段地球形成之初的時期，也被稱為冥古宙（Hadean Eon）。

顧名思義，冥指的便是地球就像冥府地獄一樣，溫度自然高到無法想像。當時地球的自轉速度也快得驚人，是現在的3倍，也就是說每天只有8小時。

在年輕的太陽系中，地球還得獨自承受著彗星和小行星的狂轟濫炸。要在這種環境生存，簡直異想天開。

不過很快，地球就迎來了那顆改變了它命運的行星「忒伊亞」（Theia）。

這顆與火星大小相當的行星，與原始的地球發生了猛烈的撞擊。電光火石間，地球大部分的熔岩地殼就被撞進了太空。

其中有部分獲得了逃逸速度飛出太空，而其餘的則在地球軌道上形成了一條「地球環」。

而大塊的碎片經過長年累月地把較小的碎片拉向自己，這才形成了我們現在月球的雛形。這也是關於月亮起源的「大碰撞說」，也是目前大多數科學家認可的月球起源說。

就這樣，在地球上我們第一次見到了月亮的升起。

那時的月球離地球只有2.25萬公里，比現在的38.4萬公里的距離要近得多。所以那時候站在地球上看月球，是現在的15倍大，真觸手可及。與之相應的，月球對地球的引力就是現在的200倍，潮汐引力則是3400倍。

儘管那時候地球還沒有海水，但地球表面鋪滿的岩漿，也能靠著著月球巨大的引力，像潮汐一樣，此起彼伏。正是因「潮汐」的存在，月球才開始慢慢地遠離地球。

然而潮漲潮落的同時，地球也在自轉。於是地球海面的最高點還來不及自動恢復原狀，就已經被地球的自轉「拉著走」了。

而力的作用是相互的，「地球自轉」拉著「最高海面」走，也就意味著「地球自轉」會被「最高海面」拖著。

這個阻力會使地球的自轉速度慢下來。

地月系統的角動量是恆定的，地球慢下來了，月球就會蹦到能量更高、離地球更遠的軌道，這就是所謂的「潮汐加速」。

這樣，地球自轉的速度也慢慢降下來。從過去的8小時一天，變成現在的24小時一天。

即使是現在，每一年月球都將「竊取」一些來自地球的自轉能力，並利用它推動自己在軌道上上升3.8厘米，使自己逐漸逃離地球。

那麼過去的每8小時自轉一圈什麼概念？

首先地球轉速過快，會帶來無數個超強風暴。像土星就是一顆自轉周期為10小時的星球，其大氣層的狂風肆虐幾乎是毀滅性的。卡西尼號就曾拍到土星上一個巨大的風暴，持續了整整200天。它的風眼直徑就達2000公里，是地球上最強颶風的20倍以上。

快速旋轉的早期地球還導致了另一個重大的副作用，就是地球磁場會比現在增強好幾倍。

超強的磁場將會把更多的太陽耀斑偏轉到地球表面，輻射將會攻擊大氣底部的生命。生命的進化是非常偶然和脆弱的，在這樣的影響下，所有生物進化都舉步維艱。

如果沒有「忒伊亞」的拔刀相助，或許人類文明根本不會存在。

在我們的想像中，行星相撞往往意味著毀滅。但毀滅過後，便是重生。

忒伊亞」與地球這一撞，就給地球帶來了生機，撞出了創造生命的初始環境。甲烷、一氧化碳和氫氣等氣體大量湧入大氣層，地球發生了翻天覆地的變化。

米勒模擬實驗，想必大家都不陌生。20世紀50年代，美國化學家坦利·米勒博士曾做過這麼個經典實驗。

他利用這些氣體在瓶中模擬了早期的地球環境，用通電模仿閃電的作用。結果讓人大吃一驚，瓶中出現的泥漿中富含著氨基酸，也就是蛋白質的原材料。

待地球溫度慢慢降下來，水汽也凝結成了海洋。而真正讓生命成為可能的秘密，或許還藏在海洋的潮汐里。

生命，必須由遺傳物質提供基本藍圖。「RNA世界說」的支持者約翰·薩瑟蘭教授，就相信月球引起的潮汐是生命起源的重要因素。

他在試驗中，模擬了早期海洋的化學物質、光照並重建了潮起潮落等環境。

結果卻讓人驚訝，生成的化學物質中出現了一種中間物質。該物質可純化合成RNA所需的核糖和鹼基，並最終形成一種類RNA。

當然，關於生命的起源還有很多謎題未解開，但失去月亮人類無法存活卻是不變的事實。

首先月球的出現，讓地球出現了相對穩定的氣候。當忒伊亞與地球相撞，地球就發生了輕微的傾斜。

此後，月球就充當起了地球的穩定器，讓地球靠23.5度傾角維持著規律的四季。如果失去月球，這微妙的傾斜角便會陷入搖擺不定。

舉個反例，火星的周圍就沒有像月亮這樣的衛星存在。因此孤獨的火星就經常發生狂亂的傾角變化。最低的時候是15度，最高時甚至超過80度，惡劣的氣候也使火星寸草不生。

事實上，除了充當穩定器以外，月球還像是守護天使。

在地球上，無論任何地方和任何時刻，我們都只能看到月球的正面。而在天文學中，則把這種由於重力梯度使天體永遠以同一面對著另一個天體的現象稱為「潮汐鎖定」。

當然，隨著科技的進步，各種航天器早就傳回月球背面的照片了。

從這些影像中，我們會發現相比於正面，月球的背面布滿了隕石坑。而每一個隕石坑，都來源於一次致命的撞擊。若這些災禍發生在地球，都有可能終結正在進化的生命。從某種意義上來說，月球也多次拯救了地球。

起初，是月球撩撥起了人類嘗試探索太空的好奇心。迄今為止，共有12人登上過月亮。

「人類不會永遠留在地球」，在未來人類或許能找到一顆宜居星球。人類雖不會止步於月球，但月球充當「探索太空跳板」的使命卻不會改變。

大量研究表明，月球雖環境惡劣，但也有獨特的優點。它的引力只有地球的六分之一，在那裡建設發射場向太空發射載荷成本會很低。

在太陽系內建立大型太空站，或太空居民點，開發月球資源以供需求是最經濟的途徑。若失去了這塊跳板與墊腳石，人類探索太空的難度將大增。

當然，這些對此刻的我們來說還是有些遙不可及。眼下的是中秋佳節，月亮至少對每一個中國人來說都意義非凡。這盞夜空中最亮的明燈，永遠指向家的方向。

但我們也不妨換種心境，懷著敬畏抬頭看月亮。 畢竟我們現在能坐在地球上對月亮誇誇而談，又是炸月亮又是賣月亮的，還得靠它幾十億年來的關照。

*參考資料

BBC.我們真的需要月球嗎？.2011

The Universe：The Day The Moon Was GONE .History Channel