如果地球自转速度加快30倍会发生啥?

网上有这个段子。。但是如果真的加快30倍最有可能发生什么。。

推荐  (0) | 46人关注关注
33个答案
112 5

傅里叶变黄油猫软件工程师,应用数学专业

2013-02-21 22:39

地球赤道周长:40000km
自传速度提高30倍,自转周期:24h/30 = 2880s
赤道线速度:13.9km/s
大于第二宇宙速度(11.2km/s)

所以地球自转是不可能达到30倍速度的,因为如果有这么大的角动量,形成地球时物质就不可能聚集。不过为了科研,我打算叫上帝突然把地球自转速度加快30倍。

接下来会发生很恐怖的事,由于赤道线速度超过了第二宇宙速度,先是赤道附近的地壳物质会抛上太空永远脱离地球引力范围,接着两极的物质在离心力的作用下向赤道移动,得到加速也飞向太空,这会减慢地球剩余部分的角速度,不过影响不会很大。后来抛入太空的物质无法再脱离引力范围,会进入一个椭圆轨道,这部分物质会相互碰撞,小部分会掉回地面,大部分变成在赤道上空的一个类似土星光环的陨石带。

越多物质飞向太空,剩余部分的引力作用就越低,但由于半径减小,表面线速度也越来越慢,所以抛出物质最终会停止。



这个过程实在太复杂,如果考虑抛出物质在轨道也有很大质量有不可忽略的引力效应,再考虑抛出物质时整个地球角速度下降,计算过程将无比复杂,所以我只能用简化的模型。

假设未知变量:
剩余部分半径是r(仍然认为是球体)
剩余部分质量是m

假设已知值(非常粗略):

飞散的物质密度是(地壳和上地幔的平均密度)。海水质量太少,我就直接无视了。

旋转角速度:

地球原质量:

m和r的关系,地球剩余质量:
……(1)

由于残之地球赤道附近重力加速度和向心加速度达到平衡,又可列出另外一个等式:
……(2)

然后就是(1)代入(2),解得:

所以地球抛射出大约21%的质量,半径减少37%(地球质量不均匀,地心密度大)。

这是“抛射”物质停止的临界点,之后两极的物质继续向赤道移动,但不再被抛出太空。地球的角速度也会越来越慢,整个形状越来越扁,轴切面呈椭圆。

答案可能有较大误差,仅作参考,一切以实验结果为准……不过无论如何,所有生命在这个过程中抛入太空,应该不会有活口,整个地球面目全非,所以某位同学说老板会每隔24小时发一次工资我深表怀疑。

========


30 2

这东西好像根本没有必要讨论吧?上边那个模型的计算也实在太粗糙了。真搞不清楚为什么会有那么多赞,难道大家只看到这位仁兄在计算,完全不问算对算错吗?地球是靠万有引力聚合成的岩石星球,这样的转速会使得地球相当大的部分达到或超过第一第二宇宙速度(赤道附近以第一宇宙速度运行的物体,每天绕地球转大约16圈,题目中的每天30圈快了第一宇宙速度将近一倍),从而导致地球解体。因为这个过程会发生得相当快(赤道附近物体在地心参考系下最初的加速度将大于8m/s2,即观察到赤道表面的物体以超过8m/s2的加速度向天上飞),因此无法假设剩下的部分会是一个球体。
事实上如果真的近似计算的话,假设地球密度均匀,考虑地球各个部分的角速度相同,会发现万有引力提供向心力所能维持的星球自转角速度有一个上限,该上限只与星球密度有关。于是,在这样巨大的转速下,包括地心在内的地球所有部分,万有引力均无法提供维持地球完整所需的向心力,因此地球真的会全面解体,全面的,一点都不剩。
万有引力维持的聚合真的是非常弱的聚合,我曾经做过这样一个类比:在宇宙尺度下,地球更像是一个压得不很结实的雪球,而不是一个坚不可摧的铁球。想象一下一个松散的雪球高速旋转时飞散的情形吧,地球转快了也跟那个差不多。

7 0

starry星数字媒体设计,纯艺术爱好者,基督徒

2013-02-21 21:49

加快三十倍后哥认为很难有生物存在.....

5 3

赤道上自转线速度变成14km/s,超过第二宇宙速度..然后..地球就爆了..

1 1
支持者: Davidzdh

=.=||| 人会因为离心力飞出太空么....

0 0

一楼的是我们所关心的话题

1 1
支持者: 文艺xiao青年

女生大姨妈总是不走,木有sexlife鸟。

0 0

飞虫捣浆糊博士导师,天文爱好者!

2013-03-01 16:28

刚吃好早饭就要准备睡觉了!

0 0

一切以实验结果为准…… O.O 这个还是用电脑模拟一下就好了,不要实际操作

0 0

在央视看到一个纪律片系列《巨变之后》,里面讲了个和这相反的假设,如果地球自转速度每天下降一公里会发生什么情况。值得一看

0 0

月老一天来24次,早中晚饭要改名字,昙花24现,电力公司要发财。。。

0 0

暴走的小太阳生物医学工程硕士(医疗信息化砖家)

2014-01-26 16:15

会头晕,恶心,想吐吧~

0 0

Uhuru天体物理,软件工程师

2014-01-26 17:21

下图中的红线是假设的30倍转速下离心加速度,其在赤道地表约为 30.3m/s^2 ,在 4000km 深处 约为 11.3 m/s^2。
可以看出不论是地壳、地幔还是地核,此时离心加速度都超过了相对应的g值,因此全面解体是不可避免的。


0 0

第一宇宙速度也是基于星球本身质量和直径来算的,自转速度加快了,一部分物质会被抛出,那么这两个量会变小,而且貌似质量变小的快,所以那时地球的第一宇宙速度也会变小的。

0 0

地球会变扁,形似鹅蛋。地球的一昼夜只有48分钟,一年有11000天。

0 1

赵胡缨宗师级捣糨糊er

2013-11-20 08:46

老板会每隔24小时发一次工资
女生大姨妈总是不走
....

0 1

说实话,你们都忽略了一个不该忽略的问题。就是任何物体速度的改变都需要一定的时间,不可能瞬时改变的,所以才有加速度的存在。

所以,如果有一天地球自转自转加快30倍,其结果如何,主要还是要看这个加速度的大小是多少。如果要花50亿年的时间把这个速度加到30倍,我可以说,基本没什么影响,因为自然界是会自我调节的,地球会变小,变紧,雪球都变成冰球了。

如果一天就加到30倍,首先大气层消失,然后海水被抛出,接着各种人畜物体被抛出,最后才会是解体。

0 2

赤道出现离心力,与万有引力抵消,人就浮起来了。

4 7

赤道上的物体会失重10%

岩层不稳定,地震频发

洋流和大气环流模式改‘变,气候和现在有很大的不同,造成的现象无法估计,很可能有极大的气候改变

0 6

步入青春期的女生会因为初潮导致每天都会大量失血,要想避免这种情况发生就必须妊娠,所以地球上所有女性从青春期初潮直到更年期闭经一直处于生育状态!

查看更多

添加回答

登录 后回答问题,你也可以用以下帐号直接登录

相关问答

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 家长监控 免责声明 联系我们 移动版 移动应用

©果壳网    京ICP证100430号    京网文[2018] 6282-492号    新出发京零字东150005号     京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱:jubao@guokr.com    举报电话:18612934101    网上有害信息举报专区    儿童色情信息举报专区