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C7 · 如果地球一面永远朝太阳?

潮汐锁定与它的五个后果

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如果有一天,地球有一面永远朝着太阳。那一面永远是白天。另一面永远是黑夜。这不是科幻设定。

它有个名字,叫潮汐锁定。月球就是这样。月球永远用同一面朝着我们。先问一个问题:地球会不会被太阳锁定。

会,但需要非常非常久。太阳对地球的潮汐力其实很弱。算下来,锁定所需要的时间,比太阳还能活的时间还长。所以在地球有生之年,它不会变成那样。

但我们可以顺着它想下去。锁定的过程是这样:太阳的引力,在地球上拉起两个潮汐鼓包。一个对着太阳,一个背对着太阳。地球在自转,会用摩擦把鼓包往前拖。

但鼓包拖不动那么多,总是落后于日地连线一点点。这一落后,就产生了一个扭矩。扭矩的方向,是把自转往回拖。日积月累,自转越来越慢。

一直慢到自转一圈的时间,正好等于绕太阳一圈的时间。这时候就锁定了。锁定之后,第一个后果:没有昼夜。一面永远白天,一面永远黑夜。

第二个后果:温差极大。昼半球中心,可能到五十度上下。夜半球中心,可能到零下一百多度。第三个后果:水会搬家。

昼半球的水被晒得蒸发,水汽被风带到夜半球。到了夜半球,温度太低,直接冻成冰。所以夜半球会积起巨大的冰盖。那里的水,基本回不来了。

第四个后果:风。一边极热,一边极冷,气压差会非常大。近地面的空气,从冷的一边,吹向热的一边。到了高空,再反过来,流回冷的一边。

形成持续的大风。第五个后果:宜居带变成一条线。只有晨昏线附近,温度可能合适。那是一圈窄带,像一条腰带。

所以一个问题出现了:潮汐锁定的行星,能不能住人。这正是天文学现在还在讨论的事。数字可以说一下。现在的一天,是二十四小时。

锁定之后,"一天"就等于"一年"。而锁定地球所需的时间,远远超过太阳的寿命。所以地球不会变成那样。但宇宙里,很多离恒星很近的行星,都是锁定的。

所以下次看到"一面永远白天的星球",可以想一下这件事。在离恒星很近的行星里,锁定反而是常态。想聊的在评论区说说。