假如月球撞向地球,会发生什么

【菜科解读】
月球撞地球的设想是十分大胆的,探究这个问题之前,我们先要搞清楚,月球在什么情况下才会撞向地球。
月球与地球之间的天体系统稳定而和谐,它们不会无缘无故地相撞。
只有在显著减缓月球公转速度的情况下,月球才可能会逐渐沿着螺旋轨道靠近地球。
然而,月球质量巨大,要减速它并非易事。
或许我们需要像《流浪地球》中描述的那样,在月球表面布满行星发动机,不断逆向点火,才能使月球减速。
又或者,月球与质量能和冥王星那样的矮行星相提并论的天体发生剧烈撞击,强迫它改变运行轨迹。
踩下刹车的月球,就此才能开始奔赴地球的旅程。
始发站:月球转身
月球正面(左)和背面(右)(图源:LRO)
由于月球的自转周期与绕地球公转的周期相等,我们地球上的居民永远只能看到月球的一面。
然而,当我们踩下月球的刹车时,月球的公转速度发生改变,我们将目睹月球缓缓地转身。
无需借助卫星,地球上的观察者也能用肉眼观察到月球逐渐显现的另一面,这无疑是人类文明诞生以来的第一次。
倘若诗人见到此景,面对看起来不再像兔子和蟾蜍的月面,也许会作出些不一样的诗句,这大约也是末日到来前的一点浪漫了。
球的转动(图源:维基百科)
第一站:末日的潮声
地球上的潮汐现象主要由月球引力所引发。
当月球逐渐靠近地球时,月球的引力对潮汐的影响也会随之加剧。
在这一站,海水的涨潮越来越猛烈,冲击着沿海地区,将更多的土地淹没于浩渺的海洋之中;而退潮时,巨大的海底陆地露出水面,呈现出绵延的沙滩和奇特的岩石景观。
随着月球越靠越近,潮汐越来越失控,海啸将频繁地在全球肆虐,大气也会变得非常混乱,暴雨和狂风带来毁灭性的洪水,淹没着城市的街道和低洼地区。
这个阶段的潮汐已经超越了人类所能掌控的范畴,让整个人类社会陷入混乱,每天都会上演一次灾难性的场景,地球上的人们不得不面对无法抗拒的自然力量,体验到生命的脆弱和渺小。
而这只是月球坠落之旅的开端,更加惊险的旅程还在继续……
科幻电影中的海啸场景
第二站:躁动的地幔
随着月球的越靠越近,其引力让地底岩浆也有了类似潮汐的潮起潮落,让整个大地变得躁动不安。
当岩浆涨潮时,它会被月球引力沿着火山口扯出地表,使得全球各地的火山活动频繁而剧烈。
火山灰弥漫在天空中,遮蔽了阳光,使整个地球陷入一片阴暗和浓重的灰烬中。
与此同时,地层也承受着月球引力的撕扯和挤压,一些地层甚至会被撕裂开来。
全球的地形地貌将发生巨大变化,大地震也是频繁发生,让人类无法预料的地理景观正在重新塑造。
非洲超级地幔柱的撕裂(图源:https://www.sohu.com/a/695829365_120097420)
第三站:无法逆转的毁灭交响曲
月球引力对地球产生的影响已经如此之大,而地球引力对月球的影响自然也不会小。
随着地月距离越来越短,地球引力会把月球拉伸成一个鸡蛋形状的椭球。
如果二者的距离足够近,近到月球表面的物体受到的地球引力比月球自身的引力还要大,就达到了科学家所说的洛希极限。
BBC 的《行星》动画展示了卫星在超过洛希极限时解体的情景
这种情况下,月球将不足以靠自身引力来维系自身的形状,于是很快分崩离析,无数巨大的碎片从月球上剥离,奔向地球的轨道。
一些碎片会围绕在地球周围,形成壮观而可怕的陨石带;还有一些则会直接砸向地球。
它们与大气摩擦产生巨大的热量,燃烧成为炽热的火球,好似下了一场火雨,地表则会反复经历类似恐龙灭绝时的大灾变——并且,相当一部分碎片会比灭绝恐龙的陨石还大很多。
第四站:地狱之火吞噬月球碎片打造的棺木
月球碎片会与地球大气剧烈摩擦,产生大量的热量。
其中较小的碎片会在空中燃烧殆尽,而大块的碎片则可以燃烧着撞向地球,撞击释放的能量足以将周边的一些岩石融化成熔浆。
这些摩擦和撞击会导致地表的温度激增,加上各种碰撞与火山活动产生的遮天蔽日的尘埃,整个地表与大气层陷入了一片混沌与大火之中。
此时的地球宛若地狱,几乎不可能存在生命。
尾声:地球不在乎
#p#分页标题#e#经历了轰轰烈烈的大碰撞,地球会在这漫长的时间里逐渐冷却,并形成了一个全新的相对稳定的地球,其地形地貌甚至大气成分都会和今天的地球大为不同。
对地球上的生物而言,月球的坠落无疑是世界末日。
然而对于地球这颗行星而言,它只是花费了一点点时间进行了一次整容。
月球的质量不过是地球的1/81,这种程度的撞击地球根本不在乎,位于宜居带上的它过上几亿年也可能再次孕育出生命和文明。
注:原文受江苏少儿出版社邀稿,已刊于《课堂内外 小学版》2023年7-8月第1周刊
陆生植物的进化改变了地球的大陆组成
种子蕨植物“中华叉羽叶”在中国华南的新发现及意义
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.