假如地球变成孔径大约是3000千米的巨型甜甜圈,会发生什么?
在我们的认知中,宇宙之间几乎所有的星体都是接近圆形的椭圆形,这样似乎显得单调乏味,有没有可能存在甜甜圈式的星体呢?在理论物理学上,甜甜圈式的星体是存在的,不仅如此,科学家还构想出了梨形、饼形、三角形、方形、花生形、海星形的星体,而且理论基础非常扎实,那如果我们生活的地球变成了甜甜圈样式会发生什么情况呢?
甜甜圈样式的地球
为了维持地球甜甜圈的形状,地球的自转速度会变得非常大,从原来的24小时一圈,会加速到3小时以内完成一圈的自转,我们熟悉的地球会变成一个直径 20000 千 米、 厚 度 5000 千米的巨型甜甜圈,中间的孔径大约是 3000 千米,就导致了许多的连锁反应。
“甜甜圈”上的双赤道
地球的赤道会从一条变成两条,分别位于“甜甜圈”的内外两侧。在地球外赤道附近的离心力会变得非常大,离心力是一种虚拟力,是一种惯性力,它使旋转的物体远离它的旋转中心,而此刻地球的地轴正是甜甜圈的中心领域,这就意味着生活外赤道附近的人类会被“离心力”拉着往外“甩”,以至于人们能感受到的重力只有真实地球的1/3,也就是说有2/3的地心引力被增大的向心力所抵消,此时,人类只要稍微轻轻一跳,就能够达到1米的高度。
双赤道地球,有内外两个赤道
位于地球内侧赤道附近的人类也会产生相同的效果,只不过他们是被离心力“甩”到甜甜圈的中轴线附近,而此时地球中间的“大窟窿”也已经成为宇宙中的一部分。也就是说,无论你站在哪一条赤道附近,离心力都会与地心引力反向抵消。
然而,地球两极的离心力就会比较特殊,它并不会与地心引力相互抗衡,虽然生活在极地附近的人类受到的重力无法达到原来地球重力的1/3,但是由于极地下方的物质比地球其他部分少得多,重力也会变成原来的2/3,虽然双脚并拢跳不到1米,但是也能达到0.5~0.6米之间。
“甜甜圈”上的风很大
地球上的23°26′ N(北回归线)到23°26′ S(南回归线)称为为热带地区,北纬(南纬)23°26′到北纬(南纬)66°34′(北极圈、南极圈)为南北温带地区,北纬(南纬)66°34′ 到北纬(南纬)90度为南北寒带地区。而地球温度带是根据各个地区活动积温的多少为标准,按农业生产所需要的热量指标进行划分的,因此,不同的温度带直接有着明显的气侯差异。
地球温度带划分图
真实的地球是个巨大的椭圆球体,而赤道南北回归线之间的地区,相比于地球上其他地区而言,是暴露在太阳表面之下面积最广的地区,也就是热带地区。这部分地区的空气在高温状态下会上升至大气层,进而导致压强减少,而此时温带地区的压强要比热带地区大,南北半球的冷空气会在压力差的作用下涌入热带地区。
从极地而来的冷空气在流入热带地区的过程中,速度会越来越大,最后稳定在20km/h,这是什么原因造成的?度在数值上等于物体运动的位移跟发生这段位移所用的时间的比值,但是地球两极附近区域每24 小时所转的圈比赤道要小,气流越靠近热带地区,在相同的时间内产生的位移就越大,因此风速会越来越快。
强大的风力
甜甜圈式的地球赤道会非常的宽大,外赤道一个点在固定的时间内移动的位移比地球上的更远,甚至达到了12倍的差距,这就预示着甜甜圈地球赤道的风速将会达到240km/h,也就是0.6m/s,在这样的风速下,随手掉落的东西都存在着一定的致命风险。
无论星球的大小如何,只要它的自转速度足够快,气流的速度也会无限增大,两级和赤道的速度差就会更加明显。甜甜圈式的地球转速是现实地球的8倍,一天只有3小时,在如此超强转速的情况下,地球上几乎所有的地区都在不停地刮着大风,足以将高大的树木被连根拔起,就连灌木丛也未能幸免,也就是说这种地球上的植物种类会变得非常单一,放眼望去,所有的绿色地带都是草原。
奇妙的昼夜
大多数人肯定会认为甜甜圈内圈的世界是常年黑暗的,如果整个甜甜圈的地轴倾斜程度和地球一样,那么甜甜圈内圈的昼夜交替类似于南北极圈的极昼和极夜。
由于甜甜圈是倾斜的,在围绕太阳进行公转的时候,阳光在夏季时能从上照入内圈,冬季时则能从下照入,这就能为内圈驱除黑暗,显而易见,在地球的内赤道附近每年各有六个月分别处于黑夜和白昼。
寒冷的赤道内圈
在这种特殊的昼夜交替之下,整个赤道内圈附近会异常寒冷,常年冰雪覆盖,在这里生活的人们会居住在冰屋里,类似于南极洲人的生活。
地球上空的卫星
卫星是在万有引力的作用下围绕地球做圆周运动,那甜甜圈式的地球卫星的运动轨迹是什么样的呢?直接穿过甜甜圈地球中央的巨型空洞进行运动,每次卫星经过“圆孔”时,都是在进行超低空飞行,也就是内赤道附近的居民会经常看到巨大的卫星从头顶掠过,但是前提是这种卫星不能太大,其体积最起码要小于月球的体积,如果体积过大,巨大的“吸力”(星体之间的万有引力)会摧毁地面的建筑物。
以月球为例,卫星的轨迹
比月球体积大的卫星则会在外赤道的远距离上空做圆周运动,这和正常地球的卫星运动轨迹大同小异。人造卫星的体积都是非常小的,也就是人类发射的所有卫星都会在地球中间的空洞中来回穿梭,做“8”字形运动。