地球自從誕生以來就一直在自轉(zhuǎn)，迄今為止地球已自轉(zhuǎn)了45億年，為什么至今仍未停下來呢？這似乎很好解釋，根據(jù)牛頓第一定律，在不受外力影響的情況下，物體會(huì)保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，而地球在宇宙空間中的自轉(zhuǎn)，其遇到的阻力微乎其微，因此地球就可以一直轉(zhuǎn)到現(xiàn)在也不會(huì)停下來。
那么在最初的時(shí)候，地球又為什么會(huì)自轉(zhuǎn)呢？能量來自哪里？這個(gè)問題就有點(diǎn)難了。
實(shí)際上，在過去的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，科學(xué)家都沒有搞清楚這個(gè)問題，對(duì)此牛頓還曾經(jīng)這樣說過：“上帝踢了地球一腳，于是地球就開始轉(zhuǎn)動(dòng)”，不過這種說法并沒有得到普遍的認(rèn)同，而隨著時(shí)間的推移，人類的科技以及理論也在不斷進(jìn)步，在經(jīng)過多年的研究之后，科學(xué)家終于給出了答案，我們來看看具體是怎么回事。
太陽(yáng)系的前身是一片巨大的星云，這片星云主要是由氫和氦這兩種元素構(gòu)成，除此之外還存在著少量的來自上一代恒星的重元素。大約46億年前，這片星云中的物質(zhì)開始在引力的作用下向中心聚集，發(fā)生了引力坍塌。
雖然星云中的單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的，但它們都有一個(gè)共同的趨勢(shì)，那就是一邊圍繞著星云的質(zhì)心旋轉(zhuǎn)，一邊向質(zhì)心靠近，而因?yàn)樗鼈兊慕莿?dòng)量不可能完全抵消，所以星云在整體上就有了一個(gè)在某個(gè)方向上的凈角動(dòng)量，換句話來講就是，從整體上來看，星云開始旋轉(zhuǎn)起來。
隨著坍塌過程的持續(xù)，星云的體積也在不斷地縮小，由于角動(dòng)量守恒，星云旋轉(zhuǎn)的速度也就越來越快，然后逐漸趨向于扁平，為什么會(huì)趨向于扁平呢？
我們可以簡(jiǎn)單地理解為，星云中的物質(zhì)只有在位于一個(gè)平面上的時(shí)候，才可以避免彼此的碰撞和干擾，從而穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)，而一個(gè)系統(tǒng)總是會(huì)自發(fā)地趨向于最穩(wěn)定的狀態(tài)，所以星云就逐漸地變得扁平了。
大量的物質(zhì)源源不斷地向星云的中心聚集，結(jié)果就是凝聚成了一個(gè)巨大的天體，在自身重力的作用下，其內(nèi)部形成了高溫高壓的核心，然后“點(diǎn)燃”了氫的核聚變反應(yīng)，從此在宇宙中大發(fā)光明。
就這樣，太陽(yáng)誕生了，它釋放出的恒星風(fēng)阻擋了星云中的殘余物質(zhì)，于是這些物質(zhì)就開始圍繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，從而形成了一個(gè)盤狀結(jié)構(gòu)，我們將其稱為“原行星盤”。原行星盤里的物質(zhì)不斷地碰撞和吸積，它們像滾雪球一樣越來越大，最終形成了太陽(yáng)系中的八大行星，我們的地球就是其中之一。
由于能量守恒，宇宙中的能量是不會(huì)憑空消失的，因此八大行星繼承了“原行星盤”中物質(zhì)的速度矢量，具體表現(xiàn)為，構(gòu)成星球的物質(zhì)角速度和線速度的矢量之和，就分別成為了星球整體上的自轉(zhuǎn)動(dòng)量以及公轉(zhuǎn)動(dòng)量。
所以太陽(yáng)系中的八大行星在形成之后，都是以相同的方向進(jìn)行公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，此時(shí)如果從太陽(yáng)北極俯瞰，八大行星都是沿著自轉(zhuǎn)軸做逆時(shí)針方向的自轉(zhuǎn)，同樣的道理，太陽(yáng)也會(huì)自轉(zhuǎn)，并且自轉(zhuǎn)方向也與八大行星一致。
然而現(xiàn)在的八大行星，其自轉(zhuǎn)狀態(tài)存在著一定的差異，這是什么原因呢？科學(xué)家推測(cè)，這應(yīng)該是天體碰撞所造成的。從上圖我們可以看到，金星和天王星被撞得最慘，其中金星被撞得自轉(zhuǎn)方向完全反了，而天王星則是直接被撞“躺下”。
地球的自轉(zhuǎn)軸也是“歪”的，這就意味著地球也遭到過猛烈的撞擊。根據(jù)“大碰撞假說”，一顆火星大小的行星曾經(jīng)與地球相撞，科學(xué)家認(rèn)為，此次碰撞對(duì)地球的自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，除此之外，碰撞產(chǎn)生的“碎片”還在圍繞地球的軌道上吸積起來，最終形成了我們現(xiàn)在所看到的月球。
小結(jié)
通過以上的介紹，我們知道了太陽(yáng)系的形成過程，據(jù)此我們可以得出，支持地球自轉(zhuǎn)的能量，其實(shí)是來自于形成太陽(yáng)系的那片星云的引力勢(shì)能。因?yàn)樵谟钪婵臻g中，地球自轉(zhuǎn)遇到的阻力微乎其微，所以一旦地球開始自轉(zhuǎn)就根本停不下來，這一轉(zhuǎn)就轉(zhuǎn)了45億年，而在可以預(yù)見的未來里，地球的自轉(zhuǎn)也不會(huì)停止。
順便講一下，地球的自轉(zhuǎn)速度其實(shí)一直在變慢，而造成這種現(xiàn)象的主要原因就是月球和太陽(yáng)的潮汐引力，按照這種趨勢(shì)，在數(shù)百億年之后，地球就會(huì)被潮汐鎖定。不過地球或許等不到這一天，因?yàn)樘?yáng)的“燃料”是有限的，根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，在50億年之后，太陽(yáng)就會(huì)因?yàn)椤叭剂稀焙谋M而膨脹成一顆體積龐大的紅巨星，屆時(shí)的地球很可能會(huì)被太陽(yáng)吞噬。
好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見。
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