地球重达60万亿亿吨,还能漂浮在太空中?

作者:小菜 更新时间:2024-07-04 点击数:
简介:地球重达60万亿亿吨,为什么还能漂浮在太空中?看完你就明白了这是我们最常见的地球画面,一个孤零零悬浮在漆黑

【菜科解读】

地球重达60万亿亿吨,为什么还能漂浮在太空中?

看完你就明白了

地球重达60万亿亿吨,为什么还能漂浮在太空中?

这是我们最常见的地球画面,一个孤零零悬浮在漆黑太空背景上的蓝色弹珠,看起来似乎是静止的,但它其实一直在以每秒30公里的速度绕太阳公转,所以说坐地日行八万里,并不是一句空话,而是写实。

地球重达60万亿亿吨,为什么还能漂浮在太空中?

现在让我们换个视角重新审视地球,你就会发现地球并不是漂浮在太空中,而是一直在向太阳坠落,只不过地球的公转速度和太阳的引力保持了平衡,所以坠落变成了无休止的公转,就像人造卫星凭借自身的速度绕地球公转一样。

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由于地球公转轨道位于太空,所以基本没有什么阻力,因此地球从45亿年前诞生开始,就能长时间保持每秒30公里的速度绕太阳公转,并不会因为速度下降而导致轨道高度下降,也就不会真正坠入太阳。

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进一步来看,地球绕太阳公转的同时,太阳也在带着太阳系其他星球绕银河系中心公转,速度达到了惊人的每秒220千米,公转周期长达2.2亿年,可以说上次太阳系位于银河系这个位置的时候,地球上还是三叶虫的时代,只是不知道2.2亿年后当太阳系再次来到银河系现在的位置,地球上还有没有人了。

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回到最初的问题,我们会发现地球从来没有静止漂浮在宇宙中,它一直在受到太阳引力的拉扯,不过这种拉扯用爱因斯坦的相对论来解释,就是太阳质量太大引起了时空扭曲,所以地球才开始向太阳坠落。

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在广义相对论的引力理论中,物质决定时空如何弯曲,而时空决定了物质如何运动,任何大质量的天体都会扭曲自身附近的时空结构,造成一种类似凹陷的错觉,同时质量较小的天体会向质量更大的天体跌落,这种跌落过程就是引力的具象化,也就是地球绕太阳公转,太阳绕银河系中心的黑洞公转。

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虽然量子力学认为引力并不是时空弯曲,而是引力子的交换,但苦于物理学家始终没找到引力子存在的证据,所以现阶段人类文明的引力理论,还是以牛顿的万有引力和爱因斯坦的广义相对论为主,具体来说就是在低速和弱引力阶段用万有引力定律,比如火箭发射和太阳系内的探测,而一旦进入到近光速或者黑洞附近时,爱因斯坦的广义相对论就能提供更精确的模拟。

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所以说牛顿的万有引力定律,并没有被爱因斯坦广义相对论推翻,它们只是适用范围不同而已,未来也许还会有更先进的理论,取代现在的广义相对论也说不定。

归根结底 #p#分页标题#e#

地球重达60万亿亿吨,为什么还能漂浮在太空中?

我们的宇宙是一个处于不断运动中的宇宙,从地球到太阳再到银河系,都受到了上一级更大规模天体系统的引力影响,目前银河系还在以每秒600公里的速度向巨引源飞行,数百亿年后才能到达目的地。

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不过由于宇宙处于加速膨胀阶段,规模越大的天体系统被撕碎的时间就越早,所以天文学家认为巨引源未来将分崩离析,变成若干个更小的引力源,所以银河系永远也无法到达目的地,最快37亿年后它就会跟仙女座星系合并,变成一个更大的星系,重新寻找引力的平衡。

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种子蕨植物“中华叉羽叶”在中国华南的新发现及意义

图2. 采自四川、湖南、广东等地的中华叉羽叶标本,示小羽片顶部的种内变异性特征图4. 晚三叠世中华叉羽叶在中国的分布特征 (神秘的地球uux.cn)据叉羽叶属(PtilozamitesNathorst)是早中生代的代表性种子蕨植物,在晚三叠世多样性达到最高。

自1878年建立至今,已有一百四十余年的研究历史,曾在全球范围内广泛分布。

然而,由于化石标本保存条件及形态特征认识的限制,对该植物的分类属性尚有争议,一些欧洲学者主张将其并入另外一种种子蕨植物枝羽叶属(Ctenozamites)。

该属在中国的研究历史首次开始于徐仁先生1950年命名的中华叉羽叶(Ptilozamiteschinensis)。

该植物最早发现自我国湖南,并具有重要的生物地层学和古地理学指示意义。

由于过去缺少完整标本和角质层解剖构造技术,中华叉羽叶被欧洲学者并入到假篦羽叶属(Pseudoctenis)。

近期,中国科学院南京地质古生物研究所博士生许媛媛,在导师王永栋研究员和祝幼华研究员的指导下,与张筱青博士、鲁宁博士、李丽琴博士,以及罗马尼亚布加勒斯特大学、德国慕尼黑大学以及西南石油大学团队合作,对新近发现自中国华南的中华叉羽叶植物化石新材料开展了深入系统研究,对其形态学特征取得了新认识,并据此深入分析了其化石记录和时空分布特征。

该成果近期发表在国际学术刊物《古植物与孢粉学论评》(Review of Palaeobotany and Palynology)。

新发现的化石标本采集自四川广元和广东花都地区的晚三叠世瑞替期地层,距今约2.03亿年左右,保存有二次羽状复叶和角质层微细构造。

研究人员通过对中华叉羽叶新材料的深入剖析并结合已报道的叉羽叶属化石信息,否定了此前欧洲学者将中华叉羽叶归入到假蓖羽叶属(Pseudoctenis)的观点,并对其形态特征和角质层构造进行了补充修订。

新材料还揭示出中华叉羽叶小羽片顶部特征具有明显的种内变异性,表现出或呈钝圆或具有2–4个的小锯齿(图1,2);表皮细胞呈矩形且排列规则,双面气孔型,但以气孔下生为主,气孔器单唇型,保卫细胞明显下陷,为4–7个副卫细胞环绕(图3)。

研究团队还对中国已发现的叉羽叶属植物化石进行了详细比较和全面评估,提出中华叉羽叶不同发育阶段可能存在不同的蕨叶形态,这对于认识和探究该植物的形态及生长发育阶段具有重要意义。

通过对中国植物化石记录的时空分布特征分析,研究人员认为中华叉羽叶具有重要的地层时代指示意义(图4)。

该植物仅局限分布于中国晚三叠世的南方植物区,且在瑞替期最为繁盛,至今未在其它年代地层和地区有确凿的化石记录。

本研究得到了国家自然科学基金项目、中科院战略先导B类项目、现代古生物学和地层学国家重点实验室基础和自主项目以及江苏省自然科学基金项目联合资助。

论文信息: Yuanyuan Xu, Mihai E. Popa*, Xiaoqing Zhang, Evelyn Kustatscher, Ning Lu, Liqin Li, Jianli Zeng, Tingshan Zhang, Yongdong Wang*, 2022. Ptilozamiteschinensis (Pteridospermopsida) from the Late Triassic of South China with considerations on its intraspecific variability and palaeoenvironmental preferences. Review of Palaeobotany and Palynology, 304: 104727. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2022.104727.

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