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如果月球的重量減半,地球會怎麼樣?

"如果月球變輕了,就會更靠近地球,因為原本把月球繞地軌道慢慢拉寬的潮汐力減小了,這對於地球和地球上的生物都會有很顯著的影響。 "


《如果沒有月亮?》的作者、美國緬因大學物理與天文系教授康明斯(Neil F. Comins)解答如下:

  如果月球變輕了,就會更靠近地球,因為原本把月球繞地軌道慢慢拉寬的潮汐力減小了,這對於地球和地球上的生物都會有很顯著的影響。 

  月球的實際軌道平均距離地球約38萬3990公里,不過每年會向外移約4公分。為什麼呢?這是海水的潮汐現象所造成。月球的重力再加上地球與月球繞共同的質心轉動,造成海水呈橢圓形,同時間會有兩個滿潮,一個在地球的向月面,另一個則在地球的背月面。與月球的公轉速度比起來,地球的自轉可說是非常快速,所以在向月面,地球會把滿潮的海水拉扯得稍快一些。水對月球的引力會把能量傳遞給月球,不斷把月球軌道一點一點的向外推。 

  如果月球的質量只有一半,潮汐就會比較小,把月球軌道向外推的能量也就減小了。雖然月球的質量減半表示外推所需的能量也變少了,但是潮汐更微弱,所以無法阻止月球向我們靠近。 

  傳遞到月球的能量,來自地球的自轉,因此地球的自轉也正在變慢,也就是說一天的長度會越來越長。地質學家認為地球一開始的時候,一天應該是5~6小時。如果現在月球變輕了,對地球的拉力會減小,地球就不會轉得像現在這麼慢,一天可能是15個小時。 

  潮汐如果變得微弱,那麼數十億年來,它於地球陸地的侵蝕作用也就不會這麼劇烈。經由淘選作用進入海洋沉澱的泥沙變少了,對於生命的起源影響會很大:某些可能是生命起源的有機化合物,也許無法進入早期海洋的原湯(primordial soup)中。 

  假設生命仍然誕生了,就必須面對更頻繁的冰期和更極端的乍暖氣候,因為大的衛星有助於行星穩定。火星有兩個小衛星,但質量加起來只有月球的數百萬分之一,所以火星的自轉軸會明顯搖晃,使得氣候變化劇烈,各季溫差也比地球大許多。 

  實際上,就算仍有生命,地球也會黯淡許多。較小的月球表示月光也比較微弱,夜晚更為黑暗。不管是哪一種生命型態在這個改變後的地球上繼續演化,都會發展出更大且更敏感的眼睛,才能在光線更微弱的夜晚找到方向、尋覓食物與繁衍。

 

【本文轉載自《科學人雜誌》2008年11月號】