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由于地球和月球的潮汐相互作用,地球和月球系统最终会发生什么?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-10-11 08:25:08

大约70亿年后,来自月球的碎片可能会落回地球。

根据“巨大撞击假说”,月球是由年轻的地球和一个名为忒亚的小行星(原行星)碰撞后喷射出的物质形成的。

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这次撞击发生在太阳系诞生1亿年之后,也就是44.68亿年前。月球是由这些碎片云的一部分在很短的时间内,大约一个世纪的时间内积累而成的。

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自月球形成以来,潮汐力将地球的部分角动量逐渐转移到地球-月球夫妇的轨道力矩。目前,月球正以每年约38毫米的速度远离地球,而地球日则以每年约23圆周长的速度延长。

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目前的计算表明,在大约500亿年后,月球将停止远离地球。此时,月球将需要大约47天绕地球一周,地球和月球的自转将是锁定的。

这些计算没有考虑到太阳在这一时期的演化。10亿年后,太阳辐射的增加将蒸发掉地球上的海洋,并消除大部分潮汐力。

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大约50亿年后,太阳将会将其核心的所有氢熔合为氦,并开始从赫兹斯波伦-罗素图的主序演化进入红巨星阶段。

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在76亿年后,太阳的亮度将增加到目前太阳亮度的2730倍。它将失去其总质量的33%,这将导致太阳系行星的轨道膨胀。轨道与地球的距离将增加到其当前值的150%以上。

太阳将吞噬水星和金星,直到其最大半径达到1.2个天文单位,并继续燃烧,直到核心温度达到1亿开尔文。然后它就会开始坍缩。外层将被喷射出来,形成行星状星云。

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地球与太阳色层的摩擦会使地球的轨道减小。这些效应将抵消那些与太阳质量损失有关的效应,而地球可能会被太阳吞没。

地球向太阳方向下降所造成的侵蚀和汽化将会移动地壳和地幔,最多200年后最终将其摧毁。地球的最后痕迹将是太阳金属丰度的非常轻微的增加(0.01%)。

但在此之前,地球的大部分大气层将消失在太空中,其表面将由熔岩海洋和漂浮的大陆组成,大陆由金属和金属氧化物构成,还有由耐火材料组成的冰山,其表面温度将超过2130摄氏度。

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与太阳大气层的摩擦将使月球绕地球的轨道缩小。当月球接近地球18470公里时,它将越过罗氏边界,并开始错位成一个环系统。然后这个环系统将开始解体,碎片将落回地球。

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因此,如果地球没有被太阳吞没,它的轨道上将没有月球,而剩下的太阳是一颗白矮星,大小相当于地球,非常稠密,非常热。太阳将需要数万亿年的时间才会消失。

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