如果地球自转速度加快30倍会发生什么?

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地球赤道周长:40000km自传速度提高30倍,自转周期:24h/30=2880s赤道线速度:13.9km/s大于第二宇宙速度(11.2km/s)所以地球自转是不可能达到30倍速度的,因为如果有这么大的角动量,形成地球时物质就不可能聚集。不过为了科研,我打算叫上帝突然把地球自转速度加快30倍。接下来会发生很恐怖的事,由于赤道线速度超过了第二宇宙速度,先是赤道附近的地壳物质会抛上太空永远脱离地球引力范围,接着两极的物质在离心力的作用下向赤道移动,得到加速也飞向太空,这会减慢地球剩余部分的角速度,不过影响不会很大。后来抛入太空的物质无法再脱离引力范围,会进入一个椭圆轨道,这部分物质会相互碰撞,小部分会掉回地面,大部分变成在赤道上空的一个类似土星光环的陨石带。越多物质飞向太空,剩余部分的引力作用就越低,但由于半径减小,表面线速度也越来越慢,所以抛出物质最终会停止。

这个过程实在太复杂,如果考虑抛出物质在轨道也有很大质量有不可忽略的引力效应,再考虑抛出物质时整个地球角速度下降,计算过程将无比复杂,所以我只能用简化的模型。事实上如果真的近似计算的话,假设地球密度均匀,考虑地球各个部分的角速度相同,会发现万有引力提供向心力所能维持的星球自转角速度有一个上限,该上限只与星球密度有关。于是,在这样巨大的转速下,包括地心在内的地球所有部分,万有引力均无法提供维持地球完整所需的向心力,因此地球真的会全面解体,全面的,一点都不剩。万有引力维持的聚合真的是非常弱的聚合,我曾经做过这样一个类比:在宇宙尺度下,地球更像是一个压得不很结实的雪球,而不是一个坚不可摧的铁球。想象一下一个松散的雪球高速旋转时飞散的情形吧,地球转快了也跟那个差不多。



地球自转快到一定速度的话,并不是只有黑夜时间缩短,白天的时间也会缩短到极短。所以并不会出现黑夜消失的情况。仍然是白昼交替,只是交替频率变快而已。我觉得会的。就先日光灯一样,是不停的在闪的,但是人眼分辨不出来,所以一直是亮的,地球转的足够快,也会这样,一直是白天。看到有些提到视觉残留,确实如果考虑视觉残留的话,一开始处于白天的那个半球的人们就会感觉没有黑夜,而同样的一开始处于黑夜的那个半球的人们也同样会感觉没有白天。地球是自传加快,而公转速度不变,这个时候地球除了极昼极夜的南北极之外,其他地方是可以看做没有黑夜的。何况自转速度增大后,会导致地球表面的物体自身的重力不足以提供向心力而飘离地球。当达到产生视觉残留那个速度后地球就会解体,那时真的是没有白天也没有黑夜了。



地球是靠万有引力聚合成的岩石星球,这样的转速会使得地球相当大的部分达到或超过第一第二宇宙速度(赤道附近以第一宇宙速度运行的物体,每天绕地球转大约16圈,题目中的每天30圈快了第一宇宙速度将近一倍),从而导致地球解体。因为这个过程会发生得相当快(赤道附近物体在地心参考系下最初的加速度将大于8m/s2,即观察到赤道表面的物体以超过8m/s2的加速度向天上飞),因此无法假设剩下的部分会是一个球体。事实上如果真的近似计算的话,假设地球密度均匀,考虑地球各个部分的角速度相同,会发现万有引力提供向心力所能维持的星球自转角速度有一个上限,该上限只与星球密度有关。于是,在这样巨大的转速下,包括地心在内的地球所有部分,万有引力均无法提供维持地球完整所需的向心力,因此地球真的会全面解体,全面的,一点都不剩。万有引力维持的聚合真的是非常弱的聚合,我曾经做过这样一个类比:在宇宙尺度下,地球更像是一个压得不很结实的雪球,而不是一个坚不可摧的铁球。想象一下一个松散的雪球高速旋转时飞散的情形吧,地球转快了也跟那个差不多。



要真是那样,地球上会发生大灾难,海啸,大地震,洪水泛滥,人类将无法生存,地球生命大灭绝


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