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2023-09-05 13:50
如果月球撞向地球,会发生什么?

本文来自微信公众号:石头科普工作室 (ID:Dr__Stone),作者:刘柏良、召青玉,题图来自:《月球陨落》


月球撞地球的设想是十分大胆的,探究这个问题之前,我们先要搞清楚,月球在什么情况下才会撞向地球。


月球与地球之间的天体系统稳定而和谐,它们不会无缘无故地相撞。只有在显著减缓月球公转速度的情况下,月球才可能会逐渐沿着螺旋轨道靠近地球。然而,月球质量巨大,要减速它并非易事。或许我们需要像《流浪地球》中描述的那样,在月球表面布满行星发动机,不断逆向点火,才能使月球减速。又或者,月球与质量能和冥王星那样的矮行星相提并论的天体发生剧烈撞击,强迫它改变运行轨迹。“踩下刹车”的月球,就此才能开始奔赴地球的旅程。


始发站:月球转身



月球正面(左)和背面(右)(图源:LRO)


由于月球的自转周期与绕地球公转的周期相等,我们地球上的居民永远只能看到月球的一面。然而,当我们踩下月球的刹车时,月球的公转速度发生改变,我们将目睹月球缓缓地“转身”。无需借助卫星,地球上的观察者也能用肉眼观察到月球逐渐显现的另一面,这无疑是人类文明诞生以来的第一次。倘若诗人见到此景,面对看起来不再像兔子和蟾蜍的月面,也许会作出些不一样的诗句,这大约也是末日到来前的一点浪漫了。


球的转动(图源:维基百科)


第一站:末日的潮声


地球上的潮汐现象主要由月球引力所引发。当月球逐渐靠近地球时,月球的引力对潮汐的影响也会随之加剧。在这一站,海水的涨潮越来越猛烈,冲击着沿海地区,将更多的土地淹没于浩渺的海洋之中;而退潮时,巨大的海底陆地露出水面,呈现出绵延的沙滩和奇特的岩石景观。


随着月球越靠越近,潮汐越来越失控,海啸将频繁地在全球肆虐,大气也会变得非常混乱,暴雨和狂风带来毁灭性的洪水,淹没着城市的街道和低洼地区。这个阶段的潮汐已经超越了人类所能掌控的范畴,让整个人类社会陷入混乱,每天都会上演一次灾难性的场景,地球上的人们不得不面对无法抗拒的自然力量,体验到生命的脆弱和渺小。而这只是月球坠落之旅的开端,更加惊险的旅程还在继续……


科幻电影中的海啸场景


第二站:躁动的地幔


随着月球的越靠越近,其引力让地底岩浆也有了类似潮汐的潮起潮落,让整个大地变得躁动不安。当岩浆“涨潮”时,它会被月球引力沿着火山口扯出地表,使得全球各地的火山活动频繁而剧烈。火山灰弥漫在天空中,遮蔽了阳光,使整个地球陷入一片阴暗和浓重的灰烬中。


与此同时,地层也承受着月球引力的撕扯和挤压,一些地层甚至会被撕裂开来。全球的地形地貌将发生巨大变化,大地震也是频繁发生,让人类无法预料的地理景观正在重新塑造。


非洲超级地幔柱的撕裂(图源:https://www.sohu.com/a/695829365_120097420)


第三站:无法逆转的毁灭交响曲


月球引力对地球产生的影响已经如此之大,而地球引力对月球的影响自然也不会小。随着地月距离越来越短,地球引力会把月球拉伸成一个鸡蛋形状的椭球。如果二者的距离足够近,近到月球表面的物体受到的地球引力比月球自身的引力还要大,就达到了科学家所说的洛希极限。


BBC 的《行星》动画展示了卫星在超过洛希极限时解体的情景


这种情况下,月球将不足以靠自身引力来维系自身的形状,于是很快分崩离析,无数巨大的碎片从月球上剥离,奔向地球的轨道。一些碎片会围绕在地球周围,形成壮观而可怕的陨石带;还有一些则会直接砸向地球。它们与大气摩擦产生巨大的热量,燃烧成为炽热的火球,好似下了一场“火雨”,地表则会反复经历类似恐龙灭绝时的大灾变——并且,相当一部分碎片会比灭绝恐龙的陨石还大很多


第四站:地狱之火吞噬月球碎片打造的棺木


月球碎片会与地球大气剧烈摩擦,产生大量的热量。其中较小的碎片会在空中燃烧殆尽,而大块的碎片则可以燃烧着撞向地球,撞击释放的能量足以将周边的一些岩石融化成熔浆。这些摩擦和撞击会导致地表的温度激增,加上各种碰撞与火山活动产生的遮天蔽日的尘埃,整个地表与大气层陷入了一片混沌与大火之中。此时的地球宛若地狱,几乎不可能存在生命。


尾声:地球不在乎


经历了轰轰烈烈的大碰撞,地球会在这漫长的时间里逐渐冷却,并形成了一个全新的相对稳定的地球,其地形地貌甚至大气成分都会和今天的地球大为不同。对地球上的生物而言,月球的坠落无疑是世界末日。然而对于地球这颗行星而言,它只是花费了一点点时间进行了一次“整容”。月球的质量不过是地球的1/81,这种程度的撞击地球根本不在乎,位于宜居带上的它过上几亿年也可能再次孕育出生命和文明。


注:原文受江苏少儿出版社邀稿,已刊于《课堂内外 小学版》2023年7-8月第1周刊


本文来自微信公众号:石头科普工作室 (ID:Dr__Stone),作者:刘柏良、召青玉

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