地球自转了45亿年的时间,那么地球自转的动能来自于哪里?

  地球自转的动能,来自于地球形成前太阳系原始星云的引力势能。

  我们地球有45.5亿年的历史,目前每23小时56分4秒自转一圈,在赤道处的自转线速度高达460米每秒;根据转动动能公式进行估算,地球自转的动能高达2*10^29焦耳,相当于2500万亿颗广岛原子弹释放的能量。

  如此高的能量,那么地球的自转动能来自于哪里呢?

  在46亿年之前,一颗大质量恒星经过超新星爆发后,形成一个跨度数光年的星云;星云在自身引力的作用下,结构是非常不稳定的,然后一部分星云朝着质量中心进行塌缩,这个塌缩的星云既是太阳系原始星云。

  塌缩后最终形成了我们的太阳系,在质量集中的地方形成了太阳,周围的残余物质形成了各大行星,也包括我们地球。

  太阳系原始星云的密度非常低,大约每立方厘米只有几千个气体分子,但是数光年范围的星云质量就不能忽略了,引力势能也是非常大的。

  在星云塌缩过程中,星云的引力势能逐渐转化为气体分子的动能,在气体分子相互碰撞过程中,部分动能转化为内能(热能);于是在地球形成时,地球原始物质的动能,使得地球有一个角动量。

  据估计,地球在刚形成时,大约每6小时自转一圈;生物化石中的证据显示,在5亿年前的寒武纪,地球自转周期大约为21小时;目前地球的自转周期,是23小时56分4秒。

  可以看到,地球的自转速度在减慢,大约每过2.5亿年,自转周期会延长1小时;这是因为月球的潮汐作用,使得海水和地球固态表面产生内摩擦,然后消耗掉地球的自转动能,使地球自转速度减慢。

  但同时,地月系统的角动量守恒,也会导致月球逐渐远离地球,大约每年远离地球3.8厘米,虽然短时间内看不出变化,但是数亿年后,月球的远离对地球的影响就会显现出来。



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