天文科普:月球會掉下來嗎?這個概率有多大,真掉下來會咋樣?
來源:時空通訊
發(fā)布時間:2021-12-17
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月球會掉下來嗎?如果有人問這話,可能會被認(rèn)為是傻瓜。抬頭看看,這幾天的月亮就像被人撕了一半的燒餅,另一半歪兮兮掛在夜空中。它就這樣陰晴圓缺無數(shù)年了,人們有記載的也有幾千年了,怎么可能會掉下來?

但還真有人擔(dān)心它掉下來。這不,據(jù)網(wǎng)上消息,老美又拍了部新科幻片,叫《月球墜落》或《月球隕落》,講的就是月球掉下來的故事,在滅頂之災(zāi)就要到來之際,一群烏合之眾臨危受命,草草搭起一個班子,自不量力的去扭轉(zhuǎn)乾坤力挽狂瀾。到底挽救得怎樣,要等到2022年這部影片上映才知道。

其實月球并不是從來就這個樣子,幾十億年來一直在變化,那么它真的有掉下來的可能嗎?我們來了解一下。

月球來歷

科學(xué)一般不說月亮,只說月球,因為所謂月亮本來就是一個星球,而且這個星球并不是從來就有,是由剛出生的地球與一顆火星般大小的星球“相愛”后“生”出來的,因此月球?qū)嶋H上可以說是地球的兒子或者女兒。

在古希臘神話中有位叫忒伊亞的女神,是月亮女神塞勒涅的母親,因此科學(xué)家們把那顆撞擊地球的星球稱為“忒伊亞”,言下之意,當(dāng)然地球就是父親了。45億年前,忒伊亞從地球軌道外飄來,與地球進(jìn)行了一次狂野的擁抱,驚天動地過后,整個星球都融化了,它們?nèi)诤系搅艘黄?,漸漸又凝聚起來,而撞出的熔巖和碎片在太空凝結(jié)成為月球。

地球和忒伊亞你中有我我中有你凝結(jié)成一體,質(zhì)量比原先的地球大了1/8,而月球則成為圍繞著地球一顆衛(wèi)星,就像兒女護(hù)衛(wèi)著父母。

正是這驚天動地的一撞,讓地球自轉(zhuǎn)軸撞歪了,赤道與黃道形成了一個23.44°的夾角,從此讓地球有了一年四季春夏秋冬;而月球的引潮力家當(dāng)了地球海洋的潮汐,讓地球更加生動活潑起來,為生命的出現(xiàn)和進(jìn)化起到了重要基礎(chǔ)作用。

所以這看似的偶然災(zāi)變,卻讓地球因禍得福,成為太陽系唯一的生命樂園,才有了文人騷客們的寄托和發(fā)揮。

那么月球會一直這樣下去嗎?

當(dāng)然不會,月球本來就不是一成不變的,剛誕生時距離地球是很近的,地球和月球就像兩個通紅的火球,相互炙烤著。但由于角動量慣性和引潮力影響,以及一些復(fù)雜的因素,月球從一出生就一直在離開地球,這有點(diǎn)像兒女大了重要離開父母一樣。

月球離開地球的速度約每年4厘米,這樣1億年就是4億厘米,也就是4000公里,45億年就離開了18萬公里。事實上,早期的月球離開地球更快些,這就是目前月球距離地球平均為38.4萬公里的由來。

現(xiàn)在月球還在漸漸離開地球,會永遠(yuǎn)這么下去嗎?難說。

月球有可能會回到父母的懷抱嗎?

最好不要回來,回來就是毀滅災(zāi)難。其實這個災(zāi)難有多大,就沒有必要描述了,因為6500萬年前一顆約10公里直徑的小行星,就毀滅了地球生態(tài),讓稱霸1.6億年的恐龍滅絕了,同時滅絕的物種達(dá)到85%。

月球的直徑為3476公里,與那個10公里小行星就沒有可比性了,這樣的撞擊也無法用多少多少噸炸藥當(dāng)量來計算了,就是毫無懸念的毀滅,不是生態(tài)的毀滅,而是地球的毀滅后重塑。

地月會有這樣一撞嗎?至少目前沒有看到這個跡象,但并非一點(diǎn)概率也沒有,這個概率就是月球被小行星撞擊。因此大家不要以為只要小行星沒撞到地球就沒問題,撞到了月球也會城門失火殃及池魚的。

常有人說,地月相互掩護(hù),月球背面的隕石坑密密麻麻,是自古以來為地球擋了許多子彈,保護(hù)了地球。這也沒錯,但自古以來擋的這些槍彈真的只是“槍彈”,沒有炮彈,如果有一個巨大小行星“炮彈”撞向月球,很可能就會將月球軌道撞歪,讓月球漸漸向地球墜落。

這個“炮彈”要多大呢?

這個“炮彈”肯定要很大,我想10公里是不可能改變月球軌道的,至少要一顆100公里的小行星吧。當(dāng)如此大的一顆小行星順著公轉(zhuǎn)方向撞向月球時,會提升月球公轉(zhuǎn)速度,這樣月球就會更快地離開地球;而從公轉(zhuǎn)方向正面撞向月球時,月球公轉(zhuǎn)速度就會降低,由此導(dǎo)致月球公轉(zhuǎn)速度小于月球?qū)Φ厍虻沫h(huán)繞速度,會漸漸被地球引力拉下來,最終墜落到地球上。

這種撞擊的副作用是產(chǎn)生大量的碎片飛向太空,最終一部分飛向了遠(yuǎn)方,很大一部分會掉落到地球上,引起地球重大災(zāi)難,當(dāng)然最終的災(zāi)難是月球墜落地球,全部毀滅。

這種質(zhì)量小行星的撞擊,只要速度足夠快,達(dá)到20~30公里/秒,不管從什么角度撞到月球,都會導(dǎo)致月球公轉(zhuǎn)速度的改變,只有公轉(zhuǎn)速度的改變才是其墜落和遠(yuǎn)離地球的根本原因。

環(huán)繞速度是物體對抗引力的一個平衡速度,遵循的公式為:v2=GM/r,這里的v代表環(huán)繞速度,G為引力常數(shù),M為引力主導(dǎo)的天體質(zhì)量,r為距離。任何物體相對一個引力源,只要達(dá)到并保持環(huán)繞速度,就與引力源形成一個平衡,既不會遠(yuǎn)離,也不會被引力拽下。

月球公轉(zhuǎn)線速度為1.023公里/秒,這就是月球在距地心38.4萬公里高空軌道的環(huán)繞速度。大于這個速度,地球引力就無法拽住月球而漸漸遠(yuǎn)離;小于這個速度月球就會被地球引力拽下來。

因此要月球墜落到地球,只要其公轉(zhuǎn)線速度小于這個速度。要小多少呢?其實這沒有嚴(yán)格規(guī)定,小得越多,墜落就越快,反之就墜落得慢一些,僅此而已。

現(xiàn)在許多科幻片說的都是地球未來可能會遇到的災(zāi)難,常人看來根本不可能發(fā)生,但有些正在發(fā)生著,比如溫室效應(yīng)導(dǎo)致的極端氣候在不斷發(fā)生,如不加以遏制,還真有一天像科幻電影《水世界》、《后天》、《全球風(fēng)暴》等預(yù)警的災(zāi)難就會出現(xiàn)呢。

所以,任何匪夷所思的事情也不是完全沒有可能發(fā)生,就比如月球掉下來。問題是人類現(xiàn)在還沒有這個能力預(yù)測和應(yīng)對,只能聽天由命而已。本文只是本人一點(diǎn)思考,沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)支撐,一家之言,請勿認(rèn)真。



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