假如地球被太阳潮汐锁定,永远以同一面对着太阳,会是什么状况?
在地球上的我们永远都只能看到月球的正面,这并不是什么精巧的设计,而是因为潮汐锁定造成的。简单地讲,这种现象的产生,是因为月球在不同部位受到地球引力的大小不一样,具体表现为距离地球越近的部位,受到的引力就越大,这样就会对月球的自转运动造成一个阻力,久而久之,月球就被地球潮汐锁定了。在潮汐锁定情况下,月球还是有自转的,只不过其自转的周期刚好与公转的周期相等而已。
同样的情况也存在于太阳与地球之间,事实上,在太阳引力的作用下,地球的自转一直在减速,因此可以说,若干年后,地球将被太阳潮汐锁定。那么假如地球被太阳潮汐锁定,永远以同一面对着太阳,会是什么状况呢?届时的地球还适合人类生存吗?
假如这种情况真的发生,最明显的现象就是地球直接被划分为“昼半球”(向阳的一面)和“夜半球”(背对太阳的一面),其中“昼半球”的温度会因为阳光的持续照射而提高,“夜半球”则是相反的情况,但这两个半球的气温差距并不会像想象中的那么大,根据科学家的推算,在大气对流的作用下,届时“昼半球”的平均气温会升高到40摄氏度左右,而“夜半球”的气温则大约为零下40摄氏度。
在两个半球交界的区域,有一部分地区的气温将比较适合人类生存,然而由于冷热空气激烈交锋的关系,这里会出现没完没了的狂风暴雨、电闪雷鸣等强对流天气。
太阳潮汐锁定后最恐怖的状况并不是气候变化,而是陆地、海洋以及大气层的巨大改变。我们都知道,地球是一个赤道有一点突出的非标准球体,具体表现为纬度越高,相对地势就越低。如果从南北两极来测量,地球的半径约为6357公里,而从赤道上来测量,地球的半径约为6378公里。
可以看到,这两者之间相差大约21公里,正所谓“水往低处流”,按理来讲地球上的海水应该聚集在地势较低的高纬度的地区,但为什么现在的海水可以相对均匀地覆盖在地球表面呢?答案就是地球自转产生的“离心力”。
现在地球被太阳潮汐锁定了,其自转一圈的时间等于公转一圈的时间,也就是需要一年的时间才能够完成一次自转,如此缓慢的自转所产生的“离心力”完全可以忽略不计。由此我们可以推测出,在失去地球自转的“离心力”之后,地球上的海水将会在地心引力的作用下向高纬度地区涌去,并将那里的陆地全部淹没,形成“南大洋”和“北大洋”,而在地球的赤道附近的区域,则会因为失去了海水而变成一大圈环状陆地(大概如下图这个样子)。
上述过程在很短的时间内就能完成,在此之后,这圈环状陆地的平均海拔将达到10公里,也就是1万米,更要命的是,地球大气层里的空气也出现与海水一样的现象,它们也会向高纬度地区移动,这会导致这一大圈的环状陆地中,绝大部分陆地的自然环境都会非常的恶劣(海拔极高,并且很多地方都几乎没有空气覆盖)。
在地球被太阳潮汐锁定的大约50年后,“夜半球”的海洋将全部结冰,并逐渐向“昼半球”蔓延,由于结冰后的海面会大量地反射太阳光,再加上高纬度地区本来接收的阳光就不够多,因此地球海洋的结冰的趋势将会变得无法阻挡,在数百年之内,“南大洋”和“北大洋”就会全面冰封。
我们可以看到,届时的地球将根本不适合人类生存,不仅如此,地球上绝大多数的生物也将从地球上消失。不过幸运的是,万有引力会慢慢地改变这个局面,大约在几百万年以后,地球会在自身重力的作用下逐渐变圆,大气层将重新把地球全部覆盖,然后通过空气对流的方式将来自太阳的热量传递给冰封已久的“南大洋”和“北大洋”,届时海洋将重新在地球的“昼半球”出现。