停止自轉的地球，真的可以去流浪嗎?

茍利軍

今年春節檔的電影中，《流浪地球》無疑是飽受贊譽的佳作。這部影片根據劉慈欣的同名科幻小說《流浪地球》改編，講述了太陽正逐步進入紅巨星的膨脹階段，地球將被膨脹的太陽大氣所淹沒，在人類即將面臨滅絕的關頭，人類聯合政府做出了一項決定，將地球作為一個龐大的飛船駛離原有軌道，推向距離我們最近的4.2光年外的比鄰星。

電影中的主要場景都發生在地球脫離原有軌道之后，而脫離軌道的第一步就是憑借赤道上的“行星發動機”的巨大推力，使地球停止自轉。如果從嚴謹的科學角度進行推敲，我們能否真正實現讓地球停止自轉并推動它去“流浪”呢？

人類是否能夠讓地球停止轉動？

在直接回答這個問題之前，我們需要先了解—下地球的轉動能量。

科學家認為，地球的轉動能為2.24E29焦耳，大約相當于1萬億個“大伊萬氫彈”同時爆炸所產生能量。按照電影所說，每個行星發動機通過重核聚變能夠產生150萬億噸的推力，而目前的航天飛機的推力大約在2000萬牛頓，影片中呈現的行星發動機的推力大約是航天飛機的100億倍。

如果僅僅只有一個行星發動機，即使它能夠持續不斷地產生反推力，也需要218569天（約600年）的時間才能夠讓地球停止自轉。

而電影中的—萬個行星發動機當中，有相當一部分被設置在赤道之上用于停止地球自轉，因此可以在相對比較短的時間里就讓地球停止轉動。不過重核聚變技術仍未被人類所掌握，因此要實現影片中的目的，對于目前的人類而言，幾乎是不可能做到的事。

地球停止轉動后，會發生什么？

最直接的一個表現就是地球上幾乎所有的大陸都會被海洋淹沒，這一點也在電影當中有所提及。這個原因很簡單：在地球轉動時，因為離心力的緣故，液態的海洋會朝向赤道附近聚集;而一旦地球停止轉動，水就會向兩極地區流動，造成大陸被淹沒。

根據美國ESRI公司的動畫模擬，地球只會剩下赤道附近的一圈超級大陸得以顯露，如果人類要想繼續在大陸上生存，這將會是唯一的生存區域。而在電影當中，人類就選擇了移居到地下進行生活。

值得指出的是，即使停止自轉后，只剩下了赤道附近唯一的大陸，這塊區域也充滿了很多危險。在轉動的時候，因為離心力的作用，地球赤道地殼會顯得更為突出一些;然而在沒有自轉時，赤道附近就會因為缺少離心力，導致板塊坍縮，從而引發一系列的全球地震或是海嘯，所以我們將很難看到保存完整的城市，在地面上修建的行星發動機也許同樣很難保存，即使居住在地下也會受到地震等諸多災害。且因為沒有了轉動，地球將會有固定的·面朝向太陽，另外一面將一直處于黑夜當中，就像我們在南極或者北極所經歷的極晝或者極夜。

同時，我們對于磁場的產生機制并沒有一個定論，目前比較流行的說法是因為地球外殼層和內核之間的轉速不同所導致。如果地球停止自轉，這兩個區域也會停止轉動，那么地球磁場有可能也會突然消失。

通常情況下，地球磁場不僅僅能夠為我們指明南北方向，更重要的是起到了保護作用。它能夠將來自于太陽的帶電粒子屏蔽于地球大氣之外，從而使太陽粒子很難直接穿過磁場進入低層大氣，從而保護了地球大氣層不會丟失。這些帶電的太陽粒子會沿著磁力線向兩極運動，當帶電粒子與大氣中的部分粒子相互作用，就會產生我們所看到的極光。而一旦沒有了磁場，太陽風能夠不受任何阻礙，直接進入地球大氣，從而在全球各個地方形成極光，更可能會逐漸造成地球大氣損失。

就太陽系而言，現在的火星大氣質量僅僅是地球大氣的百分之一。但在三四十億年之前，火星也像日前的地球一樣，有著海洋和濃厚的大氣，氣候宜人，非常適合生命的居住。然而就是因為火星整體磁場的消失，在太陽風的沖擊之下，火星大氣逐漸“逃逸”到了太空當中，火星也越來越荒蕪。如果地球沒有了磁場，也可能會重復火星的境遇。

電影為我們展現了一個被冰雪封凍但保存完整的世界。但事實上如果我們能夠讓地球停止自轉，在這個過程當中，地球就會發生巨大的變化，比電影場景更加慘烈。

當然，即使未來我們能夠克服地球停止自轉后所產生的所有不利影響，地球在太空流浪的旅途也并非一番風順，影片中提到的逃離木星也僅僅是萬里征途中的一個小插曲而已，在前往比鄰星的路途當中，還有很長的距離等待著地球去走。比如如何經過冥王星附近俗稱“柯伊伯帶”的小行星帶，如何避免被小行星不斷撞擊而安全通過奧爾特星云，這都是相當有挑戰性的任務。

可以肯定的是，地球的流浪之路會充滿艱辛和危險，但在人類面臨危機的時候，將地球整體當做飛船轉移，無疑是一個非常大膽且浪漫的想法。盡管從科學的角度來看，在可以預見的時間內，人類的能力都無法實現這項想法，不過科學是人類進步的動力，想象則能為人類進步指明方向，科幻電影作為一門藝術，也仍能為人類未來的發展方向提供一定參考性。

——摘自《科學大家》