比如地球因自转而形成的科氏力,如水流出现漩涡,河右岸冲刷的比左岸严重,直线抛出去的石子会偏向一边,鞋底的右侧磨损得远比左侧严重等,这些看似不经意的现象,其实已经引起了人们的注意。
经过长期观察,人们断定,地球是在不停地自转的。
地球
很久以前,人类就发现了地球在自转,这是根据生活中的一些无法解释的自然现象而预测出来的结果。
比如地球因自转而形成的科氏力,如水流出现漩涡,河右岸冲刷的比左岸严重,直线抛出去的石子会偏向一边,鞋底的右侧磨损得远比左侧严重等,这些看似不经意的现象,其实已经引起了人们的注意。
经过长期观察,人们断定,地球是在不停地自转的。
地球自转
用实验来证明地球自转,则是法国物理学家傅科于1851年所做的傅科摆实验,这是人类第一次用实验来证明地球在自转。
证明地球的自转意义非凡,也是对日心说的有力支持。
地球自转,才能证明地球是围绕着太阳转的,而不是太阳围绕着地球转。
当然,人类在发现真理、证明真理、坚持真理的过程中,也是付出了很大的代价的。
要改变人们的固定思维和认知是很困难的,所以哥白尼和布鲁诺都付出了生命的代价。
从发现、证明地球是个巨大的圆球体,到发现、证明地球在自转,再到发现、证明地球是围绕着太阳转,这种在现代人看来是天经地义、理所当然的自然现象,却经历了很长的时间,遇到了许多想不到的困难,才让人们接受。
好在,真理永远是真理,是掩盖不了、隐藏不了的,最终,真理还是会战胜一切,迎来认可。
地球和月球
当然,随着科技的进步,人类离开家园进入太空后,地球之谜、月球之谜和太阳之谜都迎刃而解。
在距离地球12000公里的太空中,可以明显地看到地球在转动,因为地球上的山川、海洋等标志很明显。
在月球上,要盯住地球某一点长时间、仔细地看,才能发觉地球在转动。
因此在太空中观察地球转动,要在一个合适的距离,太近、太远都不行。
这个距离是在12000公里-35000公里之间。
地球和月球在自转
现代科学早就证实,地球不但在自转,而且还在高速自转。
在赤道上,地球自转的线速度为每秒465米,超过音速,折算成时速,则为1674公里,这个速度算是很快的了。
在太阳系八大行星中,地球的自转速度排第四快,比水星、金星和火星快。
就是说,在四大类地行星中,地球自转最快。
还是用数据说话:水星,每秒3米;
金星,每秒1.8米;
火星,每秒240米;
木星,每秒12660米;
土星每秒10300米;
天王星,每秒2621米;
海王星,每秒2707米。
算上冥王星,它的自转速度为每秒13米。
不知道你有没有看出一个规律,行星的自转快慢跟自身大小有关,体积大的,自转就快,比如木星;
个头小的,自转就慢,比如水星。
但也不是绝对,例如金星,它比水星大,但它却比水星自转慢。
太阳系八大行星中,除金星特殊外,其他七星的自转快慢都跟自身大小有关,大的就转得快,小的就转的慢。
而公转就很有规律了,从内之外,是越来越慢。
这好理解,毕竟距离太阳越近公转就要越快,否则难以摆脱太阳引力。
八大行星的公转速度从里到外是越来越慢,具体数据为:水星,每秒47.9公里,金星每秒35公里,地球,每秒29公里,火星,每秒24公里,木星,每秒13.1公里,土星,每秒9.7公里,天王星,每秒6.8公里,海王星,每秒5.4公里。
太阳系八大行星的位置变化
从以上数据可以看出,地球不仅高速自转,也高速公转。
它每秒自转了465米,公转了29公里。
一昼夜自转一圈,也就是转了一个周长的距离——4万多公里。
因此民间有坐地日行八万里一说。
地球的自转
那么,问题来了,地球转得这么快,为什么我们感觉不到呢?这主要是由于以下几个原因:
⒈地球很大,引力很大。
对于地球上的人来说,地球很大,它具有超强的引力作用。
地球上一切万物包括大气,都被地球紧紧地束缚在周围,丝毫都动弹不得。
就像我们倒过来头却感觉不到一样,对于脚下的重心,地球的引力中心,就是一个质点。
方向也只是相对的,比如你站在北极点或南极点上,就是只有南或北这两个方向。
正是由于地球的万有引力作用,我们无论走到哪里,地球无论怎么转,我们头顶上的就是上,脚下面的,就是下。
地球背面的美国(背面只是相对来说)也跟我们一样。
总之,地球巨大的引力将一切万物都紧紧束缚住,它虽然高速自转,但地球太大,所以我们一点也感觉不到。
不过,如果你仔细观察,还是能发现地球在自转的。
高速自转的地球
⒉地球是匀速运动,是非常匀速的线运动。
地球自转虽然快,但它转得非常均匀,没有像汽车一样忽快忽慢,所以我们感觉不到。
打个比方,地球突然急刹车会怎么样呢?相信所有人都会被甩出去,连建筑物也会坍塌。
就如一个人坐在飞机上,飞机飞得很匀速,人是感觉不到飞机在飞的,感觉自己是在空中一动不动。
月球从太阳与地球之间穿过
⒊没有参照物。
所谓运动,就是相对的,地球高速自转,但地球上的一切都跟着高速自转,我们身边的所有物体都一样地跟着自转,没有一个固定不动、或者是运动速度与地球不一样的物体做参考,所以我们感觉不到地球在转。
假如地球的上空5千公里或一万公里有个不动的参照物,那么我们就能明显地感觉到地球在转。
比如做高铁,高铁窗外有个物体跟高铁的速度一样,方向一样,那么车厢里的乘客就感觉不到高铁在动。
当然,用太阳做参照物也行,但人们早已习惯于是太阳在升起落下,所以我们还是感觉不到地球在转。
高速自转的地球
⒋习惯使然。
千百万年来,地球就是这样迅速的自转,它的速度变化极小,几乎是几万年才变化那么一点,所以地球上的生物早就习惯了它的自转。
我们一降生,就是这么过来的,习惯了地球的自转,俗话说,习惯成自然!
从太空中看地球
⒌人这个个体相对于地球这个大家伙,是微不足道的,地球自转虽然快,但人体非常渺小,所以感觉不到地球在动。
假如人生活在月球上,而月球也像地球这样高速自转,那么人是能感觉到月球在转的。
地球每秒465米的自转,相对于地球来说,是不快的。
例如木星,自转速度为每秒12660米,那才叫一个快呢!不过,假如人类生活在木星上,也是感觉不到木星在自转的,原因同上,因为木星比地球要大得多。
地球与火星
最后说一说地球的公转,地球的公转速度远比自转快,差别62倍之巨。
那么,地球如此的高速公转,我们不同样是觉察不到吗!地球公转,地球上所有的物质跟着一起奔跑,我们身边的山川河流、森林海洋都跟着奔跑,连月球也跟着地球一起奔跑,相对应的物体,都是静止不动的,所以根本就觉察不到地球在奔跑。
同理,太阳也带着地球在银河系中狂奔,你能感觉得到吗?银河系也带着太阳系在宇宙中狂奔,你能感觉得到吗?
伊拉克南部的哈维宰沼泽原本因长期干旱而逐渐干涸。
(新华社/发) 报告发现,全球70%的主要含水层正在萎缩,且很多变化不可逆转。
据调查,世界上很多地区不仅超额支取雨水和融雪带来的年度“收入”,还在不断透支那些需要数千年才能回补的地下水“储蓄”。
这主要由农业发展以及城市向干旱地区扩张导致,而气候变化让这些本就缺水的地方愈发干旱。
在土耳其,过度抽取地下水已导致近700处出现塌陷坑。
该报告作者,联合国大学水、环境与健康研究所的卡维赫·马达尼说:“如今,作为人类水资源‘活期账户’的地表水已经见底。
我们从祖先那里继承的‘储蓄账户’——地下水、冰川等,也几乎被挥霍一空。
世界各地都已出现‘水资源破产’的迹象。
” 据统计,目前全球大约有40亿人每年至少遭遇一个月的缺水危机,而这进一步加剧了移民潮、地区冲突和社会动荡。
去年,伊朗经历了50年来最干旱的秋季。
大量用于农业的大坝和水井,几乎吸干了曾是中东地区最大湖泊的乌鲁米耶湖,也让伊朗全国的地下水储备濒临枯竭。
为此,伊朗政府甚至提出要疏散首都德黑兰的居民,并尝试通过人工降雨来增加降水量。
科罗拉多河的流量20年间锐减了20%。
在美国,科罗拉多河的流量过去20年间锐减了约20%,主要原因是降水减少与蒸发加剧。
这条河除了被洛杉矶等城市作为饮用水来源,其河水还被大量引入农田用于种植家畜饲料。
与越来越多的河流一样,现在的它已无力奔赴大海。
研究表明,提高农业用水效率的技术,比如滴灌、喷灌,反而可能增加总耗水量。
原因在于精准灌溉能让作物充分吸收水分,而传统的大水漫灌后,多余的水还能流回河道。
因此,有专家提出必须削减农业的总用水量,因为它占到全球水资源消耗量的70%。
然而,全球有一半粮食产自水资源储量持续下降的地区。
缩减农业用水规模,将倒逼各国推进经济多元化转型。
目前,全球超10亿人依靠农业维持生计,其中大多数人生活在低收入国家。
即使在多雨地区,水资源也正面临新的威胁:数据中心在大量消耗水资源,工业废水、生活污水、化肥和粪便则在持续污染水体。
过去几十年,因被改作农田而消失的湿地面积与欧盟相当,这让全球在防洪、粮食生产和碳储存等生态系统服务方面,付出了约5.1万亿美元的沉重代价。
在大多数情况下,枯竭的河流、湖泊、湿地和含水层,再也难以恢复原有水文状态。
而冰川持续消融与消失,将导致数亿人的供水短缺。
马达尼认为,人类必须更好管理水资源,在此之前,大多数国家需要先摸清家底,核算其水资源储量与用水总量。
科学家称,韦布太空望远镜的观测结果显示,一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。
NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星,也是一颗所谓的“超级地球”。
近日天文学家动用韦布望远镜,对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。
与以往进行的大气研究不同,这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。
分析结果出人意料,这个“超级地球”几乎毫无地球特色。
LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界,没有大气。
在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。
发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行,其一年只相当于11个地球日,且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星,就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。
因此,它的永昼面温度理论上可达725℃。
来自马克斯・普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测,他们使用韦布望远镜的中红外探测仪,对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量,并据此对它的表面特征进行了分析。
相关论文发表在今年5月4日的《自然:天文学》上。
通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对,研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。
在地球上,地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关,这会导致岩石发生循环,并使浅色的矿物上升到地表;
而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩,富含铁和镁,在月球和水星表面十分常见。
研究人员表示,在这颗行星表面,水十分稀少。
导致这一结果的原因尚不可知。
一种可能的情形是,LHS 3844 b的表面相对年轻,它可能被新近的火山活动重塑过,且还未被微陨石的撞击破坏。
但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫,而韦布并未探测到这些气体。
另一种可能是,这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。
这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下,并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。
如果没有大气层保护,行星表面会特别容易受到这种影响。
这一过程被称为“空间风化(space weathering)”,它会导致岩石分解,并使其颜色变得越来越深。
而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。
研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性,比如其表面岩石的状态是否相对完整,还是已经松散和风化。
参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy