假如地球停止轉動？

如果我們的地球停止轉動，或者有兩個月亮，抑或沒有月亮，又或者本身就是一顆衛星會怎么樣？

在英國科幻作家韋爾斯（H. G. Wells）離奇的小說《可顯神跡的人》中，喬治·福瑟林蓋伊（George Fotheringay）發現自己擁有超自然的神力。在當地牧師的慫恿下，他在夜里用這一天賦奇跡般地修繕房屋、改造醉鬼。后來他意識到，有一個辦法可以讓他在日出前贏得更多的時間來做好事，那就是讓地球停止轉動。

福瑟林蓋伊發出命令的那一刻，地獄便敞開了大門。“當福瑟林蓋伊先生阻止了固態地球的轉動時，他并沒有對地面上可以移動的東西作任何限定，”韋爾斯寫道，“每個人、每個活著的生物、每間房屋和每棵樹——我們所知的全世界——都被拉扯、撕碎、完全地摧毀。”

韋爾斯樂于在他的科幻小說中扮演上帝擺弄星球，但這樣的幻想并不僅僅適用于娛樂。韋爾斯虛構出的難以置信的情節同樣也值得研究，因為它們清楚地告訴了我們是什么使得現實的世界在運轉。有時科學家會賦予地球一些超脫世俗的特質，以此來看一看我們的環境將會變得有多么得不同，思考這些問題能讓我們更好地透析事物真實的運轉方式。

那么什么樣的奇怪想法會劇烈地改變我們的地球，它們又會有什么樣的結果呢？

月亮是一個很好的起點。月球對地球有著巨大的影響，尤其是指導致它形成的災害性事件。大約45億年前，一個火星大小的天體，常常被稱為忒伊亞（Theia），撞上了地球，濺起的碎片進入了環繞地球的軌道。它們最終聚集到一起，在今天距離地球大約十分之一的地方形成了月亮，這個距離相當于目前大部分通訊衛星的高度。那個時候，地球的自轉周期只有8個小時左右，但包括潮汐效應在內的地球和月球間的引力相互作用。從那時起便開始把它減緩到現在的一天24個小時。

因此，如果月球沒有形成會怎么樣？地球上唯一重要的潮汐力就會來自太陽，它會使得一天的長度從8個小時增長到12個小時。由于地球質量的10%來自忒伊亞被吸收的殘骸，因此引力會比現在弱得多，你也會輕得多。

獨特的生命形式

沒有了月亮，生命也許不會如原來這么快速地出現。新生的月亮極為靠近地球，由此產生的潮汐比現在的高100倍。這些巨大的波濤會使得海洋沖刷大陸，導致海洋富含礦物，幫助產生了起源生命的“原初湯”。沒有月亮生命最終可能也會出現，但是不會出現適應潮汐或者能借助月光捕食和導航的動物。此外，沒有了月球的引力來穩定地球的自轉，地球最后可能會像天王星一樣躺著轉動。在一個年的過程中，陽光會在兩極間往返。生活在這樣一顆行星上的生物將不得不跟隨著陽光遷徙。

理論上，忒伊亞的碰撞會產生不止一個月亮。這會導致不同的結果嗎？可能不會。即便撞出的殘骸形成了兩個團塊，引力作用也會在地球上復雜生命形式出現前6億年使得它們并合到一起。

地球能擁有第二個月亮（稱為“月亮2”）的唯一方法是從經過其邊緣的一對天體中俘獲。只要它的大量動能轉移到了伴星上，這一交會過程會把月亮2留在環繞地球的穩定軌道上，而這顆伴星則被拋射入太空。在月亮2及其伴星靠近地球的過程中，它們的引力會激起巨大的波浪和火山噴發，引發一場浩劫。天空會被塵埃遮蔽，幾乎肯定會導致物種大規模滅絕，這可能就發生在月亮2的伴星剛離去的幾年中。

假如月亮2的大小與現在的月亮相當，和月亮位于同一平面且具有相同的公轉方向，但它到地球的距離僅有現在月亮的一半，那么任何幸存下來的陸地居民都將面對一個大小是原先兩倍、亮度是原先四倍的另一個月亮，它每10天就會繞地球一周。當兩個月亮都處于滿月時，即便在午夜時分也能輕松地閱讀。

月亮2帶來的并非都是好結果，它還會噴出巖漿。地球和原有月亮不斷變化的引力會拉扯月亮2的內部，使得它處于熔融狀態并通過火山和表面的裂縫向外噴涌。這將極為壯觀，你會看到月亮2上發光的熔巖河。有些熔巖噴射出的速度高到可以逃逸出月亮2并落向地球，在晴朗的夜空中上演流星雨。

這兩個月亮最終發會發生碰撞。盡管潮汐作用使得月球會以每年3.8厘米的速度遠離地球，但月亮2退行的速度更快，大約在俘獲后15億年就會追趕上原有的月亮。它們災難性的碰撞所產生的碎片會如暴雨般傾瀉到地球上，導致另一次物種大規模滅絕。

還有一種情況是地球擁有一顆逆行的衛星，即它的公轉方向和地球的自轉方向相反。考慮到月球的形成方式，出現這一情況是不可能的：如果忒伊亞攜帶了足夠的動量來濺射出一個逆行的月亮的話，它幾乎肯定會在此過程中摧毀地球。

因此，一個逆行的衛星（稱為“亮月”）只有從一對飛掠而過的天體那里俘獲而來。雖然可能性不大，但并非不可能。如果亮月和月亮具有相同的質量和軌道，但公轉方向相反，那么相對于沒有逆行衛星的地球此時的地球就會擁有更快的自轉速度，一天僅有12個小時。

地球和亮月之間復雜的引力相互作用會使得亮月逐漸靠近地球，它的公轉速度也會越來越快，軌道也會變得越來越扁。與此同時，在地球自轉方向最終發生反向前，地球的自轉速度會慢慢下降到零。

隨著地球自轉逐漸停止，度

“日”就會如“年”，導致有日照的一側被極端加熱而其他地方則極端寒冷。不過減慢的過程會持續數十億年，因此動物會有充裕的時間演化出跟隨適宜的氣候遷徙的習性。在明暗相交的邊界上是生命相對容易生存的地方，那里太陽剛剛處于地平線之上。

在此之后，隨著地球開始以相反的方向轉動，太陽會從西邊升起，東邊落下。當亮月靠得更近的時候，地球上的海岸線會遭受到3千米高的海潮破壞。最終亮月會由于靠得太近而被引潮力撕碎，瓦解成一個位于地球上方4500千米處由巨石組成的光環。其中一些殘骸會轟擊地球，也許會造成物種大規模滅絕事件。

圍繞地球的衛星就有如此多的可能性，但如果地球本身并不是一顆行星而是一顆衛星呢？想象一下，地球就位于海王星的克隆（被稱為“海王星2”）的赤道上空，它們兩者的自轉軸都垂直于太陽系平面。這樣的一個衛星地球要想變得溫暖且適宜居住，就必須要處于和現今的地球位置差不多的地方。

行星閃耀

在幾十億年的時間里，衛星地球的自轉會和它的公轉同步，因此它有一側會永遠對著海王星2。如果衛星地球距離海王星2中心30萬千米的話，它的公轉周期和一天的長度將會超過100個小時。從衛星地球上看到的海王星2景象會極為壯觀，它在天空中的張角為達到9°，是滿月角直徑的18倍。

如果你住在衛星地球上沖著海王星2一側的中央，海王星2就會正好位于你的頭頂上方。當太陽升起的時候，它的一半會被照亮。在中午發生日食前后的1個小時里，海王星2會呈新月狀，星星會在漆黑的天空中出現。隨著夜幕的降臨， 海王星2會從新月漸漸變圓，在午夜變成滿海王星2，此時它的亮度會高出現在的滿月2800倍。衛星地球這一側的午夜要遠比其中午時分亮得多。結果是日光會有兩個循環周期。分別居住在朝向和背向海王星2一側的動物會經歷截然不同的晝夜交替，具有不同的生物鐘。

衛星地球上漫長的白晝和夜晚導致每天溫度的起伏可以達到我們地球上的兩倍，因此那里的生物必須要適應這樣的溫差。更糟糕的是，海王星2的引力會像磁鐵一樣吸引小行星和彗星，使得衛星地球時刻面臨宇宙交火的風險，對衛星地球上的物種構成了潛在的威脅。

現在讓我們想象一下，如果劇烈地改變地球自身的條件會發生什么？這一改變并非來自月亮或者是把地球放在圍繞另一顆行星的軌道上，而僅僅是加厚地球的地殼。地球大陸地殼的平均厚度為大約40千米，而海洋地殼則為7千米。如果地殼的平均厚度達到100千米，地球又會怎么樣？如果早期的地球極為干燥的話，這一情況就會真的出現。地球上絕大多數的水都被認為來自冰質的彗星和小行星。這些水使得地球的地殼和上層地幔（巖石圈）對于巖漿團塊的擠壓具有足夠的韌性。事實上，水充當了地殼運動的潤滑劑。

如果彗星把水帶到地球上的時間嚴重推后的話，地殼的厚度就會比目前的厚得多。這是因為隨著時間的推移巖漿團塊會堆積并且在巖石圈下方凝結。由它們攜帶而來的熱量就會在地球內部積累，最終每過幾千萬年的時間某個地區從巖石圈一直到其上方的地球表面都會熔化。隨著這部分的陸地或者海床熔化，在它們重新固化前的幾百年里會向太空輻射出熱量。

這些熔化區域還會釋放出一系列有毒的氣體并且抹掉其附近所有的地貌。也許數千平方千米的地區就此會變得不適宜生命。金星上就有這樣的熔融區，這也解釋了為什么它只有少量環形山的原因——它的表面被熔巖重塑了。此時，地球上任何成功的物種都必須具有感知腳下的陸地是否將要熔化并且快速撤離的能力，否則它們將面臨滅頂之災。

最后讓我們回到韋爾斯小說的奇跡制造者身上：如果地球突然停止轉動會發生什么？毫無疑問，地球表面上的每樣東西都會繼續運動，最高速度可以達到接近每小時1670千米（地球赤道的轉動速度）。在如此高的速度下，任何東西都無法固連在地球上，會平行于地表向外飛出去。計算發現，站在戶外的人會被甩到高達11千米的高空，然后下落并以超過每小時1000千米的速度擊中地面。建筑物會被從它們的地基上扯掉，海水則會席卷陸地。這樣的災難會導致地球上的所有生物滅絕。

如果地球在更長的時間里逐漸停止轉動，例如20年或者30年，那么生物的日子會好過一些。然而，這對于海洋還是會產生深遠的影響。地球自轉的離心力會使得固態地球的赤道向外隆起。如果地球停止轉動，海洋就會向兩極轉移。因為那里的地表更靠近地心，所以表面重力會稍強一些。

對這一情況的模擬顯示，一旦地球損失了其一半的角動量，海洋就會分裂成兩個，南北極各一個，海岸線大致位于南北緯30°處。在兩者之間會出現一片巨型大陸，其山脈的頂峰可以高出新的海平面達10000米。北部海洋會淹沒絕大部分的加拿大、歐洲和俄羅斯。

不清楚的是，人類是否能在這樣的新世界中幸存下來。大量的農業用地會喪失，赤道帶上空的大氣會由于變得過于稀薄而使當地人窒息。人類會被中間的崎嶇地帶隔成兩大族群，分別沿著北部海和南部海的海岸線居住。

雪上加霜的是，來自長達6個月的灼熱白天和刺骨夜晚的嚴峻挑戰，只有在日出和日落的短暫瞬間會出現春天和秋天。人們可能會居住在曙光或者暮色區，并跟隨光照逐漸移動的步伐進行全球性遷徙。

盡管在現實中地球無法在幾十年內停止轉動，但它的自轉卻的的確確地在漸漸放緩。數十億年之后，地球的日長可能會達到一年的長度。韋爾斯經典小說《時間機器》中描繪了在年老的地球上所出現的永無止境的日落畫面，除去科幻的成分這樣的未來其實并非遙不可及。