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地球為什麼會旋轉? 從初生太陽系擁有巨大角動量說起
地球自46億年前誕生以來,便日日旋轉不休,為世間萬物帶來日升日落,直到太陽在若干年後化為紅巨星、將地球吞噬殆盡為止。但話說回來,地球為什麼會自轉呢?
地球是由圍繞着初生太陽的氣體與塵埃盤形成的。在這個不斷旋轉的塵埃盤中,星星點點的塵埃與巖礫漸漸聚集到一起,逐漸形成了地球。加州大學洛杉磯分校天體物理學家斯瑪達爾�那奧茲(Smadar Naoz)解釋道,隨着新生的地球漸漸長大,太空岩石不斷與之相撞,使地球開始旋轉。由於早期太陽系中的所有物質幾乎都沿同一方向圍繞太陽旋轉,受到這些撞擊的影響,地球也開始朝這個方向旋轉。
但太陽系一開始又為何會旋轉呢?太陽和太陽系都是在一團氣體塵埃雲在自身重量的作用下發生坍縮形成的。其中大多數氣體都凝聚成了太陽,其餘物質則形成了圍繞太陽旋轉的氣體塵埃盤。在發生坍縮之前,氣體分子和塵埃粒子一直在四處運動,但到了某個特定時間點,部分氣體和塵埃碰巧朝某個方向移動了些許,使整個系統開始旋轉。而當氣體雲坍縮之後,氣體雲的旋轉便會隨之加速,就像花樣滑冰選手夾緊胳膊和腿之後、便可以轉得更快一樣。
由於太空中沒什麼東西阻礙它們的運動,一旦開始旋轉就會一直旋轉下去。這個初生的太陽系擁有巨大的角動量。而物體的角動量越大,就越容易維持繼續旋轉的趨勢。因此當太陽系形成後,可能所有行星都是朝着同一方向旋轉的。
然而,如今部分行星的旋轉方向已經發生了改變。例如,金星的自轉方向與地球相反,天王星的自轉軸則傾斜了90度。金星可能是受到了一次巨大的撞擊,導致自轉方向發生了翻轉。或者它在剛開始時與其它星球的自轉方向相同,但受到太陽引力的拉扯、再加上金星地核與地幔之間的摩擦力,自轉方向便逐漸反了過來。2001年發表在《自然》上的一篇研究指出,金星與太陽之間的引力作用和其它因素可能會導致金星自轉速度減慢、最終自轉方向發生反轉。
至於天王星,科學家認為它可能撞上了一塊巨大的岩石、或者受到了兩個天體的雙重撞擊,結果把它撞得“仰面朝天”。
雖然存在這樣那樣的區別,但太空中的一切物體都會朝着某個方向旋轉。“旋轉是宇宙中物體的基本行為。”那奧茲表示。例如,小行星會旋轉,恆星會旋轉,星系也會旋轉(據NASA稱,太陽系需歷經2.3億年才能繞銀河系旋轉一圈)。宇宙中旋轉最快的天體為脈衝星,即巨大恆星死亡後的殘骸。有些脈衝星的直徑只有一座城市那麼大,但每秒可旋轉數百圈之多。其中最快的一顆名為Terzan 5ad,每秒可旋轉716圈。
黑洞甚至還能轉得更快。2006年的一篇研究稱,有一個名為GRS 1915+105的黑洞,每秒可旋轉920至1150圈之多。
但天體的旋轉速度也會逐漸放慢。那奧茲稱,當太陽剛剛形成時,每四天便可自轉一圈,但如今則需25天才能完成一次自轉。這是因為太陽磁場會與太陽風發生相互作用,導致自轉速度減慢。就連地球也不例外。月球的引力會導致地球自轉逐漸放慢。2016年對古代日食的一項分析顯示,地球自轉速度在過去的2740年中減慢了約6小時,相當於每個世紀增加1.78毫秒。
所以,太陽明日仍會照常升起,只是會稍稍晚了那麼一點兒而已。(北京新浪網/葉子)

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