20世纪80年代以来,关于月球起源的“大碰撞”理论逐渐逐渐被人们认可,“大碰撞说”认为一颗名为“忒伊亚”(Theia)的行星曾存在于45亿年前的原始太阳系中,其大小与火星差不多。由于周围恒星的引力,Theia意外地离开了原来的轨道,与地球碰撞,那次碰撞极其剧烈,它释放的能量足以使地球的相当一部分熔化和气化。在那次碰撞后,地球的一部分被抛进了太空,“忒伊亚”也破碎了。碰撞的碎片包围了地球,随着时间的推移,形成了月球。
虽然只有一个现实,但可能却有多样。美国天文学家尼尔·科门诺斯(Neil comenos)在深入研究“忒伊亚”(Theia)影响事件后,对地球可能不切实际的环境做出了有趣而有效的推理和假设。这并不是玩笑之举,因为“猜测可能发生的事情和可能发生的事情是人们了解真相的好方法”。
从“大碰撞”开始
“忒伊亚”是古希腊神话中的泰坦女神,月亮之母女神。科学家认为那颗假想中的行星用碰撞的方式创造了月亮,所以他们以月亮女神的母亲命名了它。
在地球历史上,“忒伊亚”对地球的撞击是一个划时代的事件,生命的进化和文明的起源都与之密切相关,因为这种影响给年轻的地球带来了非常重要的契机。大约45亿年后,地球的命运完全改变了,它最终成为一个独特的生命星球,一个大智慧文明的诞生地。
相撞后,新生月球距离目前地球到月球的距离不到十分之一,约36000公里,相当于现代通讯的高度卫星。在那时候,地球旋转的速度比现在快得多,而且它每小时只有八个小时,此后, 由于地球和月球之间的引力和潮汐效应,地球的自转才渐渐地慢了下来。
如果没有月亮,地球只会受到来自太阳的潮汐力的影响,地球现在的1天会大约有12个小时。另外,由于碰撞把“忒伊亚”上大约十分之一的物质带到了地球,如果没有那次事件,地球的引力会弱得多,人类根本没有机会出现在地球,因为没有月球,生命将进化将会慢一点。也许不会出现高等生物!
因为新月离地球很近,它引发的潮汐比现在的地球高1000倍还多。这股巨浪引发海水冲走大陆,使海洋充满了陆地上的矿物,形成了所谓的“原始汤”生活。没有月球对地球自转轴的稳定作用,我们的地球可能会像天王星一样在其轨道上,也就是说,自转轴相对垂直于旋转轴,使太阳光在一年内在两极之间来回移动,地球上的所有生物每年都必须在南极两极之间来追逐阳光。返回迁移。
双月之夜
“忒伊亚”的碰撞会给地球带来两个或更多的月亮吗?答案是有可能的,但我们人类看不到这样的情形。因为即使当时天空中有两颗月亮,它们也应该在6亿年前的碰撞中合并,因为那时地球上还没有出现复杂的生命形式。
如果我们今天看到两个月亮,那么假设,第二个月亮——我们称之为“月亮2号”——被地球从一对经过的双星上捕获的。这种引力游戏可以使月亮2号稳定在一个环地球轨道上,而它的同伴——双星中的另一颗则要被弹进茫茫太空。
这一过程扰乱了地球的宁静,引发了巨大的潮汐和火山活动,天空布满了烟尘,毫无疑问,它将带来一场大规模的灭绝事件。然而,骚动终将停止,地球将逐渐恢复宁静,这种宁静可能要等“月亮二号”的伙伴离去数年之后才会到来。
现在假设“月亮二号”和月亮同样大小,绕地球运行的方向和月亮相同,和地球的距离比月亮近一半,那么地球上的幸存者就能看到比月亮大一倍的“月亮二号”,它的亮度是月亮的四倍,每10天绕地球一周。在“双月同辉”的晚上,地球上的人们可以毫不费力地在月光下读书看报。
但是“月亮二号”的脾气不太好。由于地球和月球的引力作用,月球2号受到可变的引力影响,因此“月亮二号”内部处于熔融状态,火山喷发出熔岩,表面裂开,导致火山喷发,熔岩遍布各地。仰望月亮,你甚至可以看到“熔岩河”在“月亮二号”上流动。一些喷射物甚至在没有“月球2号”引力束缚的情况下落到了地球上。夜空因此变得闪闪发光,宛若星斗满天。
“月亮二号”和月球之间的碰撞是不可避免的。虽然在潮汐的影响下,我们的月球以每年3.8厘米的速度离地球远去,但“月亮二号”离开地球的速度更快。它也会不可避免的会和现在的月亮撞在一起,在“月亮二号”被捕获15亿年后,“月亮二号”会轨道偏离,最终将赶上现在的月球。致命的碰撞是不可避免的,地球将面临灾难性的灭绝事件。
灾难性的骤停
如果地球上有一个月亮在一个“错误”的轨道上,即月球的旋转方向与地球的不一样,甚至月亮的公转方向和地球的自转方向正好相反,即所谓的“逆行”,这样的话地球会发生什么?
根据科梅诺斯的说法,如果月球是由“忒伊亚”碰撞造成的,那么这样的事情就不太可能发生。
因为如果“忒伊亚”能把月亮送进一个“逆行”的轨道,那就表明它的碰撞极为剧烈,地球不可能在那种大灾变中保存下来。然而,如果月球是被捕获的,它是可以进入与地球旋转方向相反的公转轨道。在这种情况下,地球的自转可能会减慢甚至停止。
英国作家威尔斯在他的科幻小说《创造奇迹的人》中描述了一个拥有非凡力量的人。他渴望在夜深人静的时候用他非凡的力量去做他认为正确的事情。当他意识到停止地球自转会减缓太阳升起的速度,从而获得更长的夜间工作时间时,他停止了地球自转。
威尔斯描写了地球在停止转动的刹那间发生的事情,他写道:“每个人,每个生物,每栋房子和每棵树,所有我们知道的东西都活动了起来,它们向前猛冲,相互碰撞,最后彻底地毁掉了。”
威尔斯是一位科幻作家,他对地球突然停止旋转的描述是非常正确的。如果地球的自转真的突然停止,地面上的所有的一切都会向前猛冲。在赤道地区,向前冲的速度可达每小时1667公里。在户外活动的人群会被这一股惯性抛向空中约11公里,然后以每小时1000公里的速度落到地面。几乎所有的建筑物会被摧毁,海水吞没土地,地球上的所有生命都注定要灭亡。
倒转的地球
现在让我们假设如果地球真的有一个“逆行的月亮”,它的质量、距离和旋转周期与我们现有的月亮完全相同,(地球在没有这个月亮之前每12小时旋转一周)
在复杂的重力作用下,“逆行月亮”将沿着螺旋线逐渐接近地球。它在旋转轨道上的运动会越来越快,旋转轨道可能越来越倾向于椭圆。同时,地球的自转速度也会减慢,最终将停止并且到一定程度后,会开始逆转。
这个时候地球的一天越来越长,甚至一天长达一年。这样的状态使地球的白天很热,而夜晚很冷。不过这样的变化来得很慢,因此动物有足够的时间进化成迁徙物种,以追求合适的气候,它们生活在日夜交界处,那里的太阳总是悬在地平线附近。
此后,太阳便开始西升东落,因为地球开始倒转。随着“逆行月亮”离地球越来越近,潮水可能会上升到3000米高,破坏原来的海岸线。后来,“逆行月亮”更靠近了。在潮汐力的作用下,它最终分裂成一个由巨石组成的圆环,悬浮在距地球4500公里的地方,其中一些巨石会经常落到地球上,一场新的灭绝灾难将再次发生。
大洪水
如果地球的自转不是突然停止,而是在一个假设的时间段内,例如20年或30年,地球上会发生什么?科学家认为,在这种情况下,海洋可能是第一个受到影响的。在地球上,由于旋转的离心效应,赤道趋于上升,海洋上升8000米,因此一旦地球开始“刹车”,海水就会冲向两极。在两极,地球表面的引力会比赤道强一点,因为它更接近地球的中心。
科学家的模拟表明,只要地球失去一半角动量,地球上的海水就会分成两部分,一部分流向北极,另一部分流向南极。大面积陆地将被海水淹没,南北纬30度左右将重新形成新的海岸线,两大洋中间将出现一个超级大陆,那里的山脉非常壮观。在北半球,几乎都会被洪水淹没。
在这种情况下,尚不清楚文明是否还会存在。大片农田消失了,赤道周围的大气变得如此稀薄,甚至连人类都无法在那里生存。此时,如果人类存在,很可能被分成两部分,分别分布在南北半球的沿海地区,被陡峭的荒地山川隔开。
到那时,炎热的白天和寒冷的夜晚分别占了半年,气候成为生存的巨大挑战。春天意味着太阳的升起,而秋天则伴随着太阳的落下。人们可能生活在黄昏或黎明的地方,不断地移动以追逐太阳。
虽然地球不可能在二三十年内停止转动,但实际情况是地球自转确实在逐渐减慢。几十亿年后,地球上的一天可能长达一年,但那太遥远了。