地球爲什麼會穩定地自轉?動力是什麼?

閒雲


地球穩定地自轉來源當然是數十億年形成的規律,在太陽系形成的時候就已經形成了,只不過自轉的速率不同。關於自轉,有一個很容易被誤解的天體,這就是月亮。我們都知道的,在地球看到的月亮總是隻能看到一面,背面是不能直接看到的,這個看起來就像月球不會自轉一樣。

但其實只要仔細想一下就知道,這不可能發生,月球在繞地球公轉的同時進行自轉,週期27.32166日,正好是一個恆星月,所以我們總是看不見月球背面。

反而,這個看起來不會轉的天體恰好證明了天體的自轉。自轉的動力來自原行星盤上的初始轉動,來自於恆星的形成,所以地球的自轉和公轉都來自太陽星雲形成的能力。

自轉還涉及到地球軌道上的物體聚集之後的轉動能量,歸結起來還是來自太陽星雲形成的原始行星盤結構。


太空伊卡洛斯


首先,地球在太空中的自轉不需要動力。

牛頓第一定律就說了,除非有外力作用,否則物體會保持當前的運動狀態。宇宙是接近真空的,幾乎可以認為沒有阻力作用,地球雖然會受到自身存在的一些阻力作用和來自太陽/月球的引力,自轉速度逐漸變慢,但是這些作用力很小,所以人類不會感覺到地球的自轉有什麼變化。

其次,地球的自轉不是穩定的。

剛剛也說了,地球實際上會受到自身的阻力作用,這個阻力作用主要來源就是地球上的流體流動產生的阻力作用。要知道,地球上的大氣還有水,還有地下深處的岩漿,實際上都不是跟地球綁定在一起的,而是跟地球之間存在一定的相對運動,比如說地球上的風、洋流等等現象(下圖就是地球上風的運動)。這些流體與地球不斷摩擦,形成阻力,並且讓地球逐漸減速。

這種結構內部阻力的作用(更專業的說法應該叫阻尼)可以看下面這幅圖,可以看到,因為結構內部有一個可以活動的機構,不會跟隨物體完全同步運動,所以會產生阻力作用,讓物體的運動逐漸慢下來。地球也是受到這樣的作用,因此自轉速度會越來越慢,雖然說地球轉動速度變慢的程度不是我們肉眼可見,但是確實在發生。

除了這種阻力作用外,還有一種叫做“潮汐力”的作用會影響地球的自轉速度,這是跟地球與太陽、地球與月亮之間的引力有關。

綜合作用下,地球自轉減慢的速度大概是一天的長度(也就是地球自轉一圈用的時間)每一百年會增加1.7ms,這個速度顯然只有經過長時間的積累,才會顯現出來。科學家根據古生物的化石發現,大概在五億年前,地球一天是有420天的,所以那個時候地球的自轉速度要比現在快很多。

地球為什麼會在最開始自轉?

至於說地球最開始會有一個自轉的速度,這個說法很多,有的人認為是跟太陽系的形成有關,也就是說星際物質原本具有一個旋轉的速度,後來這些星際物質逐漸匯合形成太陽和各大行星之後,角動量還是不變的,這些角動量一方面變成了行星繞太陽的運動,一方面也變成了行星自身的自轉。

另外還有一個說法,就是地球是經過一次很可怕的撞擊——這次撞擊不僅帶來了地球的自轉(就好像踢在球的一側會讓球有一個旋轉的速度一樣),甚至於地球地軸的偏斜還有月球的形成都跟這次撞擊有關。

上面是兩種比較靠譜的說法,還有一些說法,諸如跟太陽風的作用、地球內部物質的運動等等,這些說法相對不那麼可信。


SilentTurbine


自從地球形成46億年以來,它就沒有停止過自轉。之所以地球能夠一直自轉,從本質上講是因為角動量守恆。最初地球還沒有形成時,太空中有一團正在自轉的星雲。這團星雲發生了引力坍縮,大部分物質都落入到中心,結果形成了太陽。太陽誕生後,產生的太陽風把其他星雲吹散到周圍空間。這些殘餘的星雲繼續繞著太陽運轉,最終互相碰撞產生了地球。由於角動量守恆,地球保留了原先環繞太陽旋轉的星雲的角動量,所以地球不但會繞著太陽運轉,而且自身還會自轉。在太空中沒有阻力作用,所以地球的公轉和自轉可以一直持續到今天,並且也能繼續延續到遙遠的未來。

雖然地球一直在自轉,但它的自轉速度正在不斷變慢,這不是因為空間中的氣體阻力,而是因為月球的潮汐力。月球引力對地球不斷產生潮汐作用,這會給地球自轉造成“剎車”作用,所以地球的自轉速度會變慢。最初的地球只要6小時就能自轉一圈,最後慢慢延長到現在的一天。這種減速過程還會不斷持續,直到地球被潮汐鎖定,最終地球自轉一圈需要47天。

另一方面,地球的自轉也不是固定指向太空中的某個方向,而是存在一個大約2.6萬年的擺動週期,這就是歲差現象。正因為如此,地球上的北極星會不斷變更,織女星、天棓五等恆星將會成為未來的北極星。

此外,月球的存在對穩定地球自轉軸的傾斜角度起到了相當大的作用。如果沒有月球,地軸傾斜角度將會不斷髮生變化,而不像現在這樣穩定在23.4度。


火星一號


這是個有意思的問題,地球每天都在自轉和公轉,人類為了追求自己的目前也在不停的“轉”,難得在在人類忙的“團團轉”的時候還能想到這個問題。

地球自轉的原因目前都是假說,並沒有被證實

假說一:陀螺運動的自穩定性,地球在飛速的繞著太陽做公轉,為了維持公轉運動的穩定性,地球類似於陀螺通過自轉來維持穩定性。

假說二:慣性說。太陽系形成於一個原始的大型星雲,在星雲受到引力向中間收縮的過程中,為了保持角動量守恆,旋轉的速度就會越來越快,不僅在做公轉運動,在公轉的同時還有了自傳角動量,由於慣性地球就這麼一直自傳下去了。但是這只是猜想,因為如果按照這樣的猜想,越是靠近中心太陽,公轉的速度也是越快的,這卻是現實中相反的,並且按照這個理論,各個行星的旋轉方向也應該是相同的,但是這同樣與現實觀測相反,因此這個理論顯的不是那麼靠譜。

假說三:季風說。風是空氣的遠距離移動,有人估算過季風移動的大氣重達300多萬億噸,但是這個數據與地球的自重相比還是相差很大,個人認為季風移動使得地球自傳十分不靠普,這個最多也就影響一下地球的自轉吧。

五月21號


對於地球為什麼會穩定地自轉?動力是什麼呢之話題,我個人認為,地球是具有十分穩定的自轉運動現象的,地球自轉一週為一天(24小時),引發地球晝夜交替現象,均勻吸收太陽陽光熱量,便使地表生物圈的生存溫度環境處於十分的穩定性,有利於各類生物的持續演化與生存。


地球能穩定地自轉之原因,主要有如下幾個方面:一是與太陽的磁場有關。太陽擁有一個巨大的磁場,太陽磁場磁控的範圍就是太陽系佔領宇宙空間的範圍,在太陽磁場的覆蓋面之中擁有不同距離的磁力線圈存在,並自然形成太陽系不同距離的行星運行軌道,


由於太陽會有隨機的自轉運動現象,會連帶性地推動著磁場和磁力線圈進行圓周循環運動現象,引發了太陽系所有的行星天體和衛體物質圍繞太陽進行公轉圓周循環運動。二是與太陽系太空間真空的失重現象有關。地球是處在太陽系的太空間之中,對於整體地球物質來說,是處於真空狀態的失重物理現象,由於太陽會有隨機自轉運動的特徵,只接受太陽磁場和磁力線圈軌道圓周牽引力的影響,才會發生規律性的穩定的公轉圓周循環運動慣性現象。

三是地球自轉運動是與公轉運動有關。地球圍繞太陽進行公轉圓周循環運動的過程,不是直線運行現象的,而是呈微圓弧形狀態的表現,因而,地球公轉運動過程會產生圓弧偏向力,引發地球地軸在公轉運動過程中與太陽黃道面有個約23度交角現象的發生,正是地球地軸這種交角現象而使地球在公轉運動過程持續發生角動力物理現象,才會引發地球有穩定自轉運動現象的自然發生。不知這樣的回答是否準確?!如讀者閱後覺得我說的有道理,希給個點贊並關注我,歡迎大家加入相關討論與學習。宇明於東莞市。(注:原創作品,版權所有,抄襲必究。)


地外天使


答:地球自轉並沒有動力推動,主要原因就是地球形成之初的初始角動量存在,而初始角動量又是因為萬有引力引起的。


回答這個問題必須要從太陽系形成之初說起,因為要追尋地球自轉的初始角動量起源。按照目前比較流行的說法,太陽系46億年前起源於一個原始星雲,這個原始星雲並不是均勻的,而是有的地方質量大些,有的地方質量小些。我們知道維持天體系統運轉的是萬有引力,在這片原始星雲中也不例外。在萬有引力的作用下,質量小的就開始圍繞質量較多的地方旋轉。隨著不斷地旋轉與碰撞,逐漸形成了太陽系中的主要天體,這些天體因為沒有外力干擾所以會一直保持著旋轉體最初的角動量。這也就是地球和太陽系內其他行星的自轉起因。

舉一個簡單的例子,花樣滑冰運動當雙臂伸直時旋轉得就慢點,如果雙臂收攏旋轉速度就加快了。這就是簡單的角動量守恆定律,這跟地球形成之初是相同的道理,在一大片星雲中,有那麼幾個點比較突出也就是質量稍大,這片星雲中的物質會因萬有引力繞這幾個點緩慢轉動,隨著質量聚集半徑減小,速度越來越快。

地球自轉速度也並不是一層不變的,月球和其他天體的引力拖動,會使地球的自轉速度減慢,另外來自與地外的天體碰撞也可能改變地球自轉。希望地球就這樣不知疲憊的轉動下去,因為我們已經適應了這樣的地球。無論地球自轉速度過快或者是過慢都將會是地球生物的災難。


以上是我的簡單回答,歡迎關注點評。

科學黑洞


動力來源於太陽系形成初期,也就是大約50億年前,動力源泉就是我們的太陽!

我們都知道恆星形成於氣體雲分子,太陽也不例外。由於氣體雲分子溫度,密度,壓力自己引力的不同,造成一部分氣體雲分子開始聚集,引力和質量開始增大,這會造成周圍越來越多的氣體雲分子聚集過來,如此一直循環下去!

當達到一定的臨界點,巨大的萬有引力開始迫使氣體雲分子向內塌縮發生核聚變,一顆恆星誕生了!

恆星的誕生過程不會如此情景,溫度密度等的不同會造成恆星旋轉(類似於地球上龍捲風的形成),並具有自己的角動量!

在太陽形成過程中,“角動量守恆定律”開始發揮作用(這個定律很簡單,花樣滑冰選手做旋轉動作時一開始都是張開雙臂,後來都收緊雙臂,角動量守恆就會讓選手的轉速加快)。

太陽會把自己的角動量分給周大量的塵埃和氣體雲分子,這些塵埃和氣體雲分子就是未來形成行星的原材料,它們也一起跟著旋轉!

剛開始地球的自轉並不穩定,因為不斷地會有沒有形成行星的隕石撞擊地球,也正是這些隕石的撞擊塑造了今天我們見到的地球。同時在這個過程中太陽依然扮演者重要角色,為行星們清理周圍的“太空垃圾”!經過漫長的歲月,地球開始穩定地自轉!


宇宙探索


我們都知道,地球一直在自西向東自轉,自轉一週,就會產生晝夜交替,也就是一天。那地球為什麼會穩定地自轉呢?它的動力又是什麼呢?

就目前來說,地球自轉的各種理論還只是假說。

不過,傳統觀點認為,地球自轉與“角動量守恆”定律有關。

億萬年前,宇宙超星爆炸產生的固體碎片和氣體雲在長時間的引力作用下,逐漸收縮形成了較大的星體,產生了太陽地球等行星。由於這些星雲物質帶有角動量,並且處於不停的碰撞中,就會使行星的轉速越來越快,直到旋轉起來。

再加上,太空是真空,沒有力量讓旋轉停下,於是行星就依靠慣性不停地在旋轉。

當然,也有人認為,地球之所以自轉是因為季風的影響。

地球每年從大陸吹向到海洋,又從海洋轉移到大陸的空氣,有300萬億噸。這麼大重量的物質運動,足夠影響地球的重心,改變地球的角動量分佈,從而使地球發生自轉。

除此之外,還有人認為,地球在圍繞太陽公轉時,地球的磁場與太陽的磁場相互作用,會產生摩擦力,巨大的摩擦力讓地球發生了自轉現象。

雖然現在地球自轉的真實原因還不得而知,不過相信在科學家們的研究探索下,宇宙的奧秘終有一天會得到完美解釋的。


愛問愛答


地球為什麼會穩定地自轉?動力是什麼?

地球旋轉的初始角動量是哪裡來的?如果從現在的地球去尋找肯定不會有答案,因為這個角動量來自於形成地球的塵埃雲,現在早已無法尋找塵埃帶的影子,只有極品天氣下的黃道光依然倔強的表示著曾經存在過的黃道面塵埃帶!

黃道光與銀道面的夾角,北半球2014年10月1凌晨在西班牙加那利群島拍攝到的呈X形的星空,X的一捺是銀河,在X的一撇中醒目的亮星為木星,從下往上分別為獅子座、巨蟹座、雙子座和金牛座。(作者:Damian Peach)

太陽系形成與上一代恆星超新星爆發後的塵埃雲,在某個引力中心的作用下開始螺旋裝狀收縮,中心質量超過80個木星質量後,內部即開始氫元素的核聚變,恆星也開始隱隱發光,但恆星依然會逐漸長大,直到熾熱的太陽風將塵埃雲推動至遠離太陽的位置。

與太陽形成的同時,各個軌道上的質量中心並沒有閒著,與形成太陽的原因類似,塵埃雲物質會以螺旋形的方式逐漸累積成固態天體!這裡要說明一下的是二代和三代的幾乎所有天體,其內核初始成長時都是一個固態核心!旋轉形成天體的角動量就繼承於星雲!

如果沒有月亮引力牽制的話,地軸與黃道面夾角應該比較接近於90度,但月球的引力作用下讓地軸有一些傾斜,約23.26度!

這是太陽系各個天體的自轉軸與黃道面的傾角!

但地軸的傾角並非一成不變的,它有一個2.6萬年的擺動週期

這就是歲差,未來1.2萬年後將由織女星擔任北極星的任務!因此您要清楚一件事情,地球的自轉並不穩定,形成早期才6小時一天,由於月球以及潮汐的作用下才慢慢延長的現在接近24小時自轉一圈,地軸也是晃來晃去,儘管這個週期長達2.6萬年,但您看起來這樣算穩定嗎?


星辰大海路上的種花家


自轉是太陽光,因為空氣冷熱要流動,地球受熱也會轉動,不然一邊熱炸,一邊凍僵。公轉是因為太陽內部氣體的化學反應也在旋轉,由於對系內星球的引力作用帶動轉圈,由於各星球的體積和質量和距離的不同原因,轉一圈的時間就不同。各星球對太陽的內壓力使得太陽內部產生能量加速氫氧反應,太陽內的氫氧氣就像電燈的鎢絲,圍繞它的各星球才是能量、他們對太陽的內壓力加速太陽內氣體的磨擦起電產生光源,所以太陽的壽命會很長,不然光靠氫氧反應一下就燒光了。


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