假如月球撞向地球,会发生什么

作者:小菜 更新时间:2025-04-25 点击数:
简介:月球坠落之旅

【菜科解读】

假如月球撞向地球,会发生什么

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。

假如月球撞向地球,会发生什么

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

假如月球撞向地球,会发生什么

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

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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

一种降低在月球上丢失太阳能漫游车风险的新方法

我们方法的概念性概述。

大多数用于太阳能供电的长距离导线规划算法没有主动考虑可能的导航延迟。

在这里,虚白色路径显示了一个计划,该计划将PSR内的漫游车尽快引向阳光,但它对可能的延迟没有弹性,这种延迟将导致漫游车落后于计划,并错过关键的太阳能充电事件。

另一方面,主动考虑延迟 蓝线的规划策略将使漫游车走上潜在的更长但更安全的轨迹。

鸣谢:uux.cn/背景图像和蝰蛇漫游者渲染:美国宇航局和亚利桑那州立大学。

据美国物理学家组织网(英格丽德·法德利):美国宇航局和世界各地的其他太空机构定期向太空发送机器人和自动飞行器,以探索太阳系中的行星和其他天体。

这些任务可以大大提高我们对太阳系其他地方的环境和资源的了解。

多伦多大学航空航天研究所和美国宇航局喷气推进实验室 JPL的研究人员最近进行了一项研究,探索可以提高使用太阳能漫游车进行月球探索的有效性和成功率的回收策略。

他们的论文预先发表在arXiv上,介绍了一种新的方法,可以帮助太阳能漫游车安全地离开月球上永久的阴影区域。

领导这项研究的研究员Opvier Lamarre告诉Phys.org:近年来,几个国家已经表示对探索月球南极感兴趣,包括美国、中国、印度、俄国和其他国家。

他们中的大多数人计划使用太阳能漫游车来探索经常处于阴影中的区域 称为永久阴影区,或PSRs,我们怀疑这些区域可能包含大量的水冰。

可以想象,用太阳能漫游车进入PSR是一项冒险的尝试!如果漫游车因故障而延迟,它可能无法在能量耗尽前回到阳光中。

太阳能漫游车在能效方面有许多优势,但它们受到依赖太阳光运行的限制。

由于月球上的一些区域永久处于阴影中,漫游者对阳光的依赖可能会阻止他们安全地探索然后离开这些区域,导致他们在执行任务时耗尽能量。

拉马尔和他的同事最近工作的一个关键目标是量化失去太阳能漫游车的概率,因为他们正在探索月球上的这些阴影区域。

此外,该小组希望设计一种方法,帮助最大限度地提高太阳能漫游车安全完成任务的概率。

首先,我们需要定义太阳能漫游车在月球南极‘安全’意味着什么,拉马尔解释道。

为了做到这一点,我们关注漫游车在什么地方、什么时间离开PSR,以及它的电池还剩多少能量。

这表明了漫游车在下一段任务之前是否可以在原地冬眠 因此,在那之前保持安全。

然后,我们计算一种在线遍历规划方法,漫游车可以从任何起始状态 包括PSRs内部开始遵循该方法,以最大化其生存概率。

拉马尔及其同事概述的规划方法被称为恢复政策,因为它本质上是一种后备策略,允许漫游车最大限度地增加到达安全的机会 即阳光将到达的区域,为其电池充电。

在他们的论文中,研究人员表明,在这种情况下计算这种复苏政策可能具有挑战性,因为它需要几个近似值,如果非常不正确,可能会影响整体预测的可靠性。

例如,时间是我们状态空间的连续维度,需要离散化,拉马尔说。

我们需要确保这种近似/离散化不会危险地扭曲对故障概率的预测。

在月球南极,太阳光照是高度动态的;附近的山脉和环形山可能会在地表投下巨大的阴影。

如果与 近似政策假设相比,漫游者稍微落后于计划,它可能会错过关键的太阳能充电期。

如果比政策设想的提前一点,也是如此。

由于这些时间近似值极大地影响了太阳能漫游车回收政策的可靠性,拉马尔和他的同事们保持了高度保守。

这最终将失败的风险降至最低,同时增加了该策略在现实任务中保持安全的可能性。

我们认为这种方法在许多方面都是有用的,拉马尔说。

首先,它代表着向远程自主移动规划算法迈出了一步,该算法主动考虑 或‘推理’太阳能漫游车的风险。

此外,我们的技术可以成为人类操作员在月球南极制定新的月球车任务的有用工具 它可以用于着陆点选择、全球遍历规划和风险预测等,甚至可以通过地面回路操作支持正在进行的任务。

在未来,这个研究小组引入的回收政策可以应用于月球上的真实世界探索任务,以降低在阴影区域丢失太阳能漫游车的风险。

由于最近的研究是与美国宇航局的JPL合作进行的,这种方法很快就可以在各种现实的月球场景中进行测试。

到目前为止,我们使用Cabeus环形山的轨道数据测试了我们的方法,但我们希望使用美国宇航局定制的太阳照明地图,并将我们的技术应用于月球南极的许多其他区域,这些区域有一天将被机器人或载人任务访问,如Shackleton,Faustini,Nobile,Haworth和Shoemaker环形山,Lamarre补充道。

此外,我们目前正在研究新一代风险预测远程导航算法,用于利用太阳能漫游车探索月球南极。

月球,太阳系中第五大行星地球卫星

月球这个行星一直以来,就有很多传说故事。

例如在我们民间最有名是嫦娥奔月,这个神话故事一直流芳百世。

许多科学家一直在探索其中奥秘,,最终在1969年时候宇航员终于登上了月亮,开启了对外空世界新的探索篇章。

月球简介图片中就是我们地球的卫星,这是太阳系中第五大行星。

月球直径是地球的四分之一,质量是地球的八十一分之一,距离地球有38万千米,其质量在太阳系中最大,对于月球形成,一些科学家推测可能是在45亿年前。

在月球表面有阴暗和明亮区域,亮区是高地,称为月陆;暗区是平原,称为月海。

月球的表面被巨大的玄武岩层所覆盖,除了玄武岩构造,月球的阴暗区,还存在其他火山特征。

大部分月球火山的年龄在30-40亿年之间;典型的阴暗区平原,年龄为35亿年;最年轻的月球火山也有1亿年的历史。

月食现象是指当月球行至地球的阴影后时,太阳光被地球遮住。

月食现象可分为月偏食、月全食两种,当月球只有部分进入地球的本影时,就会出现月偏食;而当整个月球进入地球的本影之时,就会出现月全食。

人类登月在1969年7月时候,美国阿波罗载着三位宇航员成功登上了月球,这是人类历史上首次出现。

直到今天,月球上一共插上了6面美国国旗。

据有关报道,在美国登陆月球之后看到了外星人的采矿器和一些外星飞船。

在2013年中国嫦娥三号机器人首次登陆了月球,圆了国人多年的探月梦。

接下来重点就是嫦娥四号选择是难度极大的月球背面登陆,希望中国嫦娥四号能成功发射,能成功着陆月球背面,成功向地球人类送回珍贵的月球数据。

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