是什么力量让地球自转 是什么力量使地球自转?

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是什么力量使地球自转?

优质回答:

答: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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谢邀!记得以前好像回答过类似的问题。其实地球的自转动力,来自于地球形成时,组成地球物质的整体的动量矩。

地球作为一颗行星,其物质来自于上一代超级恒星的演化过程,这上一代恒星当然是指太阳和太阳系的前身。这上一代恒星在主序星阶段,其热核反应的过程逐渐由氢和氦产生众多的重元素,如硼、硅、碳、氧等。这些重元素也参与到热核反应中,当热核反应到达铁元素时,产生的热能不足于维持热核反应需要的温度,即将消亡的恒星在引力作用下中心部分向内塌缩,形成中子星或黑洞。外围部分的物质被喷发到宇宙空间,这就是所谓的超新星爆发。

这些喷发到宇宙中的宇宙物质,有地球上的各种元素,也有诸如水、甲烷、二氧化碳等固体物质。这些物质具有质量m和速度v,物理量mv我们称为动量,动量矩你可以理解成动量mv乘一段距离。组成地球的所有物质,对空间的某个轴线,便有了一个总动量矩:M(mv),它的表现形式就是物体绕某一个轴的旋转。

物体的动量矩有个定理叫动量矩守恒,意思是当外力矩(注意不是外力)为零时,物体的总动量矩保持不变。所以地球从开始到形成,动量矩始终不变,也就是说地球始终处于转动状态,只是随着转动惯量的变化,转速有所不同。

由于宇宙空间是没有阻力的(除了有其他星球碰撞),地球会一直转动下去。这就是地球自转动力的来源,和太阳、月球的引力无关。太阳的引力只是使地球产生向心加速度,使地球形成公转。而且引力是一个力而不是力矩。

至于太阳、月球和地球之间的潮汐力,是另一个问题,我们不在这里讨论。

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从大爆炸最初动力始然。

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地球自转的速度快?快和慢没有严格的界限,地球自转是快还是慢只能仁者见仁智者见智了。在我看来地球的自转并不快,一天才自转一圈,算不上快。宇宙中的中子星,有些一秒钟就能自转好几百圈,地球比它差了好几个数量级。

如不借助日月星辰的东升西落,人们很难意识到地球在自转。地球的自转会引起一些变化,但人类平日里不会意识到地球在自转,就是因为地球自转的角速度非常小。地球的自转使得地球是一个非惯性系,这样研究物体的运动时应考虑科里奥利力等惯性力。然而,就是因为地球自转的角速度太小了,平常研究物体的运动时完全可以把地球当做是一个惯性系,只有在一些比较特殊的情况下才考虑科里奥利力等惯性力。

至于地球为什么会自转,这在它形成时期就已注定了。在地球形成初期,大量的物质依靠万有引力聚集在一起,物质聚集时各方向上的动量不能完全抵消,这样星球在形成时就有了一定的角动量。星球在太空中运行时几乎不受阻力,外力矩几乎为零,故可认为角动量守恒。所以几十亿年来能够一直自转。

恒星也一样,一些恒星进入生命的最后阶段时会塌缩成中子星(脉冲星)。为什么中子星的自转周期很短?也是和角动量守恒有关。中子星的密度非常大,半径很小,根据角动量守恒,半径小了,转动的角速度就会增大。故中子星可以自转的非常快。

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地球自转速度的快和慢是相对的,没有参照物的话,我们无法评判说地球是自转得快还是慢,如果相对于月球、金星和水星来说的话,那么地球的自转速度是相当快的,因为月球自转一周需要一个月,金星自转一周需要243天,比它公转一圈时间(224.7天)还长,水星自转一周需要58.6天,它公转一周才87.9天。

而如果相对于木星和土星来说的话,地球的自转速度又太慢了,这两颗星球都比地球大得多,木星的体积是地球的1300倍,然而它自转一周只需要9小时50分,土星自转一周也只需要10小时14分,它的体积则是地球的745倍,可以说都比地球自转快的多,就连天王星自转一周也只需要17小时14分,而它的体积却是地球的65倍,所以和它们比起来,地球的自转又太慢了。

这是因为行星或者卫星的自转有这样一个趋势,就是两个天体之间的质量差别越大,两者距离越近,那么小型天体就越容易被大型天体的引力潮汐锁定,使之失去自行自转,只能以一面向着大型天体,在公转一圈的同时自转一圈,比如月球围绕地球公转就是这样。

水星和金星都距离太阳比较近,而且它们又都没有卫星,所以它们的自转趋势是倾向于和公转同步的,这正是它们这段比较慢的一个主要原因。

地球的自转比较特殊,按现有条件来看,它不应该自转这么快,月球的存在也会降低地球自转的速度,所以天文学家们认为,地球的自转很可能是早先遭遇大型天体撞击造成的,而且撞击在造成自转加速的同时还造成了地轴的偏转。

不过地球的自转速度一直在变慢,地球形成之初的自转速度曾经是八小时自转一圈,也就是说那时候的地球一天只有八个小时,后来时间渐渐加长,特别是月亮的存在,一直在拉低着地球的自转速度,导致如今地球自转一圈的速度为23小时59分03秒,而且这个时间以后还会被延长。​

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