由於重力的原因,地球是不是變得越來越圓了?

兩個小不丟兒


不是,地球的形狀受到兩個其它天體重力的嚴重影響——月球和太陽。因此地球不會因為重力,僅僅變圓,而是因為重力而變扁。地球不是一個真正的球形。相反,地球實際上是扁球形,但實際上它幾乎是一個球體,只是略有點扁而已。


地球的形狀

地球的周長和直徑在各處不盡相同,因為其形狀是扁球形或橢圓形,而不是真實的球體。這就是說,地球不是在所有區域都具有相等的圓周,而是被壓扁了。在赤道處更凸起,那裡具有更大的圓周和直徑。

上圖:地球形狀的正確打開方式

位於地球赤道的赤道隆起的高度為42.72公里,是由行星的自轉和重力兩方面因素引起的。引力本身使行星和其他天體收縮並形成一個球體。這是因為它將物體的所有質量拉到儘可能靠近重心(在這種情況下為地球的核心)的位置。

但由於地球自轉,且地球不是完全的剛體,地球則因離心力而變形。這導致物體從重心向外移動。因此,當地球自轉時,離心力在赤道處最大,因此會在那兒引起輕微的向外隆起,從而使該區域的圓周和直徑更大。

上圖:放大點——誇張表現的地球的形狀特徵。這不是真實的地球形狀,而是將地球表面的高度差比例提升之後得到的效果,以便你能夠看得出來。


地球的形狀如何形成?

地球的形成方式與太陽系中的其他行星類似。

整個系統最初是由氣體和塵埃顆粒組成的雲。最終,這“朵”雲變得足夠大,從而變得在重力上不穩定。“雲“開始壓實,並且在重力的作用下拉向中心。

物理定律指出,角動量必須守恆。因此,當這朵雲崩塌時,它被拉入旋轉的圓盤中。

當粒子在此圓盤上碰撞時,它們會粘在一起,形成物質團。最重的團塊會移向圓盤中心。在這裡,它們形成了越來越大的團塊。

最終,團塊在原行星盤中形成了一個準穩定的系統,這將是未來行星的雛形。

正如最初的氣體和塵埃雲塌陷凝結成圓盤一樣,最終變成地球的一團物質自身具有越來越大的重力場。地球具有足夠的自重來改變其形狀。重力向各個方向拉動地球中心。球形是重力(輸入)和岩石應力(岩石強度)(輸出)之間的最佳平衡。

上圖:行星因為引力而形成



月球引力對地球的影響

月亮的引力(當然還有太陽的引力)影響了地球的過去和現在。眾所周知,月亮會影響地球的潮汐模式,但潮汐是月球引力的最顯而易見的結果之一。月亮的引力對我們星球的影響還有很多不那麼容易觀察的部分:

2015年的一項植物研究表明,月球的引力可能會影響某些植物葉片的運動。在研究了歷史植物數據以及國際空間站上生長的植被的數據之後,研究人員彼得·巴洛得出結論,植物葉片內的水運動與日月潮週期之間可能存在相關性,但還需要進一步的研究,以更深入地瞭解月球引力與植物學之間的關係,並可能揭示月球引力對植物群的其他影響,甚至可能更多。

上圖:月球潮汐的造成的地球體潮和海洋潮汐原理都是一樣的。


潮汐制動

月球的引力使地球自轉減慢,這種現象稱為“潮汐制動”,每個世紀的速度為2.3毫秒,因此從理論上講:

  • 2115年的晴天將比2018年長2.3毫秒。

  • 根據2018年的一項研究,追溯到14億年前,由於月亮離地球更近,地球的一天大約只有18個小時。

對於未來幾代的日曆製造商來說,這不是一個大問題,但是當您從百萬到十億年的角度來看這個問題時,情況就不一樣了。

上圖:地月之間潮汐制動示意。


潮汐制動改變了地球的旋轉角速度,這將影響到地球的形狀。我們不能把地球視為一個不變形的“剛體”。實際上地球內部充滿了流體,這是我們遭受地震和火山災害的根本原因。地球轉得越慢,地球赤道部分因離心力凸起的力量就越小。這就像甩飛餅,旋轉的速度越快,飛餅就能能變得更大。


此外,月球的引力穩定了地球的旋轉軸,這是影響地球沿同一方向一致旋轉的幾個因素之一。地球獨特而有利的自轉軸決定了季節,並使我們的氣候適應生命的發展。月亮將地球穩定在其軸上,因此地球的搖擺比以前少了。而不斷的搖擺是會改變地球的形狀的,雖然很輕微。由於穩定的地軸,因此地球的形狀的變化主要聚集在赤道位置的凸起上。


地球的引力對月球的影響如何?

重力是雙向的。地球的引力不僅被月球的引力所影響而改變形狀,地球的引力也改變了月亮的形狀,造成了月球蛋形的變化。地球會引起“月球體潮”,即在月球表面上形成“凸起”,這跟月球造成地球的“體潮”一樣,在地球表面上形成“凸起”,這導致地球兩極測得的直徑為1271.75公里,而赤道處為1275.61公里,有幾公里的差。這種相互影響是兩個天體在引力線上都形成彼此相對的凸起。所以引力相互作用讓地球變得不那麼圓了。


小宇堂


以往網傳地球外形很不規則,像一顆扭曲的蛋,但實際上地球是比較規則的球體,地球上最高的山也才8843米,而地球半徑6350公里以上,高山海洋對外形影響很小。

滿月的時候我們抬頭看月亮,會發現月亮是一顆相當規則的球體,而月球的質量只有地球的1/45,引力已經可以使月球的形狀規則,質量遠遠超過月球的地球又怎麼可能像一顆扭曲的蛋?地球因為有地心液態鐵鎳的活動,使得地球具有磁場和地質活動,地質活動又通過火山噴發大陸板塊擠壓等形式造山,然而地球的引力太大了,山難以超過10000米,曾有研究認為珠穆朗瑪峰最高的時候有12000米,但是如今已經坍塌了,即便是12000米的高峰,放在地球上也遠遠小於地球平均6300公里左右的直徑,馬裡亞納海溝的斐查茲海淵是世界上海洋的最深處,深度海平面以下11034米,相對於地球的直徑也可以忽略,而全球海洋的平均深度3795米,陸地平均海拔875米,對地球形狀的影響基本都可以忽略,地球是一顆相當規則的球體。

現代有衛星等測量方式,可以很明顯地觀測地球的形狀,無論是阿波羅登月在月球拍到的地球還是地球近地軌道拍到的地球,都是相當規則的球體。不過地球的質量和引力分佈不是很均勻,因為地球上的物質多樣,重元素和輕元素分佈的地方和量有所區別,岩石圈和水圈的質量也不一樣,加上地球自轉的影響,使地球成為一顆略扁的球體,赤道上因為自傳線速度更大,稍微向外膨出,而兩極自轉線速度小,稍微向地球內收縮。

但赤道半徑6378.2km,兩極極點到地球中心的距離為6,356.8km,只差了21公里多一點,這個差別與地球6350公里以上的半徑來說,看起來就相當不明顯。而根據地質學家的研究,地球的自轉速度由於地月引力的影響在緩慢下降,恐龍時代地球自轉一週只需要18小時,那時候的地球應該是更扁一些,而未來地球由於引力和自轉的影響,則會變得更圓。

球體是宇宙中大規模天體的常見外形,引力與物體相距的距離和質量有關,因此引力的作用就傾向於使物質分佈更均勻,使物質距離引力中心更近,結果就是天體更圓。月球自轉緩慢,所以月球也是一顆相當規則的球體。


來看世界呀


因為地球擁有足夠的重力,所以地球是圓的,這個說法是對的。實際上任何質量足夠大的天體,在自身重力作用下都會是圓的。

在地球形成的過程中,從一開始的星子就是太空裡的大石頭塊,相互碰撞,聚集成為一體,在這個過程中,因為引力能,他們會變得溫度非常高,也就是早期的地球是處於熔融狀態。後來隨著熱量的散失,表面逐漸凝結,出現了固體的地殼。

所以地球從一開始在重力作用下就已經挺圓挺圓了。

當然,如果你說地球變得越來越遠了,你也還可以這麼說吧。但這個原因並不是因為重力自身,主要是因為地球的旋轉越來越慢了。

地球的旋轉會造成赤道方向隆起,南北兩極的位置略扁,他們大概要差上幾十千米。不過這個數字對於12,000多千米的地球直徑來說,那還是相當小的。

現在地球自轉一年365天。在幾億年以前,地球的自轉速度要快得多,一年有400天。在地球形成的早期顯然就更快了。所以那個時候地球當然也是圓的,但是赤道和兩極扁長的程度會更大一些。


松鼠老孫


不是!因為地球的外形越來越不圓了,是因為自身的地質運動不斷的改造地形。


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