总之,潮汐锁定会导致地球上适合人类生存的区域急剧减少。那时候,如果有人类的话,一定会集中在少数几个宜居地区。而且,当时的地球环境还不足以养活现在这么多的人类。至于会怎么样,你也可以开脑洞想象一下。如果太阳系的行星都适合人类居住,现在会是什么样的世界?

如果地球被太阳潮汐锁定,始终一半对着太阳,那地球哪里适合人类生存?

地球被太阳潮汐锁定,就是说地球的自转周期与公转周期是一样的,一天即一年。潮汐锁定这种现象在天体中是比较常见的,一般都是发生在小天体环绕大天体时小天体会被大天体潮汐锁定,离我们最近的例子就是月球被地球潮汐锁定。如果两个天体的质量相差的不大,距离也相对较近时,那么就比较容易互相被对方被对方潮汐锁定,例如冥王星与冥卫一卡戎。

地球相对于太阳来说是非常小的天体,理论上只要时间足够长,早晚会被太阳潮汐锁定,这个时间有多长?45亿年后,在太阳演化为红巨星之前,地球的自转周期,也就是一天的时间还不会减缓到现在的一个月那么长。但是当太阳变为红巨星后,体积明显增加,地球还有火星才会慢慢的被太阳潮汐锁定。不过这个时间会更漫长,估计要在75亿年以后才会发生,那时的太阳系变成什么样现在还没人能准确的预测!不过,既然是假设,还是有人去研究的,大气与气候动力学专家加拿大人Timothy Merlis和美国人Tapio Schneidder在一篇论文中模拟了地球被潮汐锁定后的大气动力学情况,还做了相关的动画。

在潮汐锁定后的地球,他们把太阳直射点固定在赤道上西经88的地方找地图应该在厄瓜多尔海岸附近,模拟的时间跨度为50年。先看看他们模拟的结果,首先是温度。地球度过了一半永远是白天一半永远是黑夜的50年,面向太阳的那面最高温度为40,背向太阳的那面最低温度为-40,这可能和很多人预想的不太一样,不是温差应该更大吗?这也是因为地球拥有比较浓厚的大气层,由于大气对流的作用,强烈的风从黑夜半球持续的吹向白昼半球。

所以在50年的时间温差不会像没有大气的月球表面那么大。下图为模拟潮汐锁定50年后全球温度,同样,海水也由于对流作用,结冰十分缓慢,50年的时间内没有大范围的结冰,那么适宜人类居住的地方是不是就是晨昏线黑夜与白天交界的地方附近?不能高兴的太早,至少从模拟的结果来看,晨昏线上的情况并没有想象的那么美好,虽然晨昏线那狭窄地带温度看着比较适中,但却十分干燥,50年的时间这些地区基本都会变为沙漠。

这是因为大量的降水都集中在太阳直射的地区。在日半球远离直射点的地方例如加拿大持续着干燥和闷热,而离直射点更远的晨昏线附近,情况更糟糕,持续的净蒸发蒸发量大于降水量使这些地区很快就会沙漠化。下图为模拟潮汐锁定50年后全球水分蒸发及降水情况,那有没有适宜人类居住的区域呢?至少在黑夜那半球不会有宜居的地方,就算一些地方有地热资源,但没有阳光的地方没有人会愿意长期居住。

那在太阳直射的地方利用太阳能建造大型城市呢?这个想法也难以实现,因为在太阳直射的地方雨水太多,在太阳直射的地区总会形成浓厚的云层导致无法充分的利用阳光。并且,在太阳直射的地区风力很大,经常要面临风速在35米/秒以上的强风,很可能一个月有20多天都是在暴风雨中度过,这种环境估计不会有人有兴趣的。另外,地球自转速度的减缓还会导致地球的磁场减弱,在足够长的时间内,海水和大气会在重力作用下向离地心更近的高纬度地区移动。

地球南北半球会形成两个海洋,地球中间会形成一个环形大陆把两个海洋隔开。此时,地球的宜居带可能只在部分海岸线附近。当然这种模拟不是很准确,因为要考虑的因素很多,而这只是很多可能情况中的一种。总之,潮汐锁定会导致地球上适合人类生存的区域急剧减少。那时候,如果有人类的话,一定会集中在少数几个宜居地区。而且,当时的地球环境还不足以养活现在这么多的人类。至于会怎么样,你也可以开脑洞想象一下。


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