地球引力若消失了會怎樣

地球引力若消失了會怎樣

困惑科學家40多年的哈德遜灣引力丟失之謎終于破解了。再需5000年，該地區(qū)丟失的引力就會被重新“找回來”一部分。那么，如果有一天，整個地球的引力都突然消失了會怎樣？即便只消失5秒會是怎樣的情景？

這個地方引力小

哈德遜灣位于加拿大東北部，是僅次于孟加拉灣的世界第二大開闊形海灣，水域面積達到123萬平方千米。20世紀60年代，科學家們準備繪制首張地球引力圖時，意外地發(fā)現(xiàn)哈德遜灣以及周邊地區(qū)的引力比預估值要低很多，是世界上引力最小的幾個區(qū)域之一。在哈德遜灣附近居住的居民，會比在加拿大其他地區(qū)居住時，體重輕約2.8克，從相同的高度跳下，這里的下降速度永遠會更慢一點。

由于距離地心較遠，在赤道上，引力是最小的，而隨著維度的增加，引力會逐漸增加，到了南北極，引力又達到了最大值。但為什么位于高緯度的哈德遜灣，引力反而變小呢？

實際上，地球引力的大小除了受到物體與地心距離遠近的影響，最主要的決定因素是地球的質(zhì)量。

我們知道，引力是兩個原子之間相互吸引產(chǎn)生的作用力。假如你將兩個高爾夫球放在桌子上，這兩個高爾夫球的原子之間會產(chǎn)生一種非常微弱的吸引力。如果你將兩個質(zhì)量更大的物體，比如兩個鉛球放在一起，它們之間產(chǎn)生的吸引力會更大一點。而只有那些由大量的原子構(gòu)成的物體，比如像地球這樣的大質(zhì)量星球，這時其產(chǎn)生的引力才會是非常巨大的。

所以，物體的質(zhì)量直接決定著物體的引力。地球是個赤道略凸、兩極略扁的橢圓，各處質(zhì)量并不是均勻分布的，引力也往往并不相同。科學家們推測，哈德遜灣區(qū)域引力更小，可能是因為這片區(qū)域的地少了一些。

冰蓋把地塊擠走了

然而，為什么哈德遜灣區(qū)域的地會少了一些呢？現(xiàn)在科學家們普遍用冰蓋理論來解釋這一現(xiàn)象。

今天的加拿大和美國北部大部分地區(qū)，曾被巨大的勞倫冰蓋覆蓋。勞倫冰蓋為第四紀大冰蓋，冰蓋面積達1380萬平方千米，覆蓋的區(qū)域最南端能到達北緯36度。其厚達3.2千米，最厚處在哈德遜灣一帶，厚達3.7千米。它也很重，沉甸甸地壓在地殼上。但隨后，由于氣候變暖，大約在1萬年前，勞倫冰蓋融化了。科學家們認為正是這塊冰蓋的融化，導致哈德遜灣地區(qū)引力變小了。

沒有地球引力，一切都變得失重了。瞬間，所有的東西都會脫離原地

然而，為什么冰川融化，會導致引力變小呢？為了方便理解，我們不妨打個比喻。想象一下，你的面前有一塊蛋糕，當你將手指輕輕放置于上面，會發(fā)生什么？你手指壓的地方會發(fā)生凹陷，凹陷處的“蛋糕”會向兩邊挪動。當你把手指移開，蛋糕又會反彈回正常狀態(tài)。

你的手指就像冰川，那塊蛋糕就像地表。當厚重的冰川壓著地表時，地面會發(fā)生凹陷，凹陷處的“土地”會向兩邊擠。但與蛋糕不同的是，地表凹陷處被擠走的“土地”并沒有重新反彈回來，因為它的反彈速度非常緩慢，每年不到2.54厘米。所以，當勞倫冰蓋壓融化后，由于其土地已被擠壓到兩邊，哈德遜彎周邊區(qū)域質(zhì)量會變小，而質(zhì)量小也就意味著引力小。

引力丟失之謎終獲破解

為了證明勞倫蒂斯冰蓋確實能對地球引力產(chǎn)生影響，美國哈佛-史密松天體物理中心的科學家們進行了一項龐大的研究。他們使用了GRACE衛(wèi)星收集到的2002年4月-2006年4月期間的數(shù)據(jù)，進行了一番復雜的計算。GRACE衛(wèi)星由兩顆衛(wèi)星構(gòu)成，兩顆衛(wèi)星相距220千米，在距離地面500千米的軌道上運行。

當?shù)谝活w衛(wèi)星飛過哈德遜灣地區(qū)時，引力的減少會使這顆衛(wèi)星稍微偏離地球和它身后的姊妹衛(wèi)星。由于GRACE衛(wèi)星的位置能以微米級的精確度測量，所以能探測到這種距離的微小變化，隨后據(jù)此計算出引力的變化。

通過這些數(shù)據(jù)，科學家們繪制出了上一次冰河世紀時期哈德遜灣的地形圖，當時它仍被勞倫冰蓋覆蓋著。這張地形圖顯示哈德遜灣地區(qū)在1萬年前，其東部和西部兩個區(qū)域冰層更厚，凸起的程度更高。而計算結(jié)果也表明，今天這兩片區(qū)域的引力也確實比哈德遜灣其他地區(qū)更小。這就說明研究者的推測是正確的。

不過，這次的研究也表明，冰蓋理論只能解釋哈德遜灣地區(qū)25%-45%的引力異常，另外的影響因素是該地區(qū)的地質(zhì)活動。

我們知道，固體地球由地殼、地幔、地核構(gòu)成。在地表以下100-200千米處，為地幔的軟流層。這一層溫度非常高，固態(tài)物質(zhì)部分熔化，具有類似流體的性質(zhì)。滾燙的巖漿做著緩慢的上升或者下降運動，形成一個環(huán)形的對流體。

當對流體上升時，會造成陸地板塊的隆起，形成山脊，而下降時，會將覆蓋在其上的大陸板塊拖曳下來，減少該區(qū)域的質(zhì)量。科學家們認為，哈德遜灣地區(qū)正處于軟流層下降地段，這就是該地區(qū)引力異常的另外一個重要原因。

至此，困惑科學家40多年的哈德遜灣引力丟失之謎終于破解了。科學家們預計哈德遜灣地區(qū)的地表要反彈回最初的位置，還需要花費5000年的時間，屆時哈德遜灣地區(qū)丟失的引力會重新被“找回來”一部分。

地球引力消失5秒會怎樣

哈德遜灣地區(qū)只是地球丟失的一部分引力，對整個人類和地球的影響微乎其微。如果整個地球的引力都丟失了，會是怎樣的結(jié)果呢？

在地球上，我們所受到的重力是地球?qū)θf物施加引力的結(jié)果。只要有質(zhì)量，就難逃地球引力的作用，都會被牢牢地束縛在地球上。你可能很羨慕太空中的宇航員，他們可以自由自在地飛來飛去。也許你會抱怨地球引力，為什么一直要把自己往下拽。然而，如果你完全理解了沒有地球引力的后果之后，絕對會非常感謝地球的。

科學家們對地球引力突然消失5秒后發(fā)生的情景進行了假設(shè)。

首先，沒有地球引力，一切都變得失重了。瞬間，所有的東西都會脫離原地。你可能會想，一旦沒有重力，你就可以自由自在地遨游于天地之間。可等待你的也許是失落，而非驚喜。

在沒有地球引力的情況下，你不會漫無目的地漂浮，相反你會像風滾草快速翻滾。地球上的一切東西都可能會動起來，包括建筑物、樹木……一切東西都將開始在地球上瘋狂地翻滾。這是因為此時地球仍然會像平時一樣快速旋轉(zhuǎn)，要知道，是地球的引力使一切保持原位。

然而，與其他破壞相比，這還算不上什么大問題。沒有地球引力的束縛作用，地球的大氣也會消失，氣體分子全都逃逸到太空中。這意味著空氣壓力驟變化，導致地球上所有人的內(nèi)耳立即同時破裂。另外，大氣消失意味著我們呼吸所需的氧氣也沒有了。

因此，沒有地球引力，也就沒有地球生命。在5秒之后，地球引力重新出現(xiàn)，但早已物是人非，這相當于地球的一次重啟！

還有科學家認為，如果地球永遠失去引力，大氣層會消失，除了上述恐怖的景象，對外太空的影響也可能是毀滅性的。屆時，地球上的物體包括所有液體、固體、氣體都將飄向太陽系真空中。宇宙真空環(huán)境會將地球撕裂，到時候地球上所有物體包括被撕裂的地球本身會在太陽系的引力場中尋找平衡。

而作為地球衛(wèi)星的月球也將逃逸，因地球失去引力，月球逃逸的方向也不確定。最有可能被內(nèi)太陽系的行星捕獲，作為金星或火星的衛(wèi)星而存在。月球逃逸方向為太陽時，由于行星圍繞太陽公轉(zhuǎn)，也有可能錯過金星和水星在接近太陽時被氣化。月球逃逸方向為行星軌道切線或垂直相離方向時，也有被其他行星捕獲的可能。

另外地球消失了，太陽系引力場的平衡也將被打破，至少內(nèi)行星系的水星、金星和火星的公轉(zhuǎn)軌道會受到影響而重新尋找平衡。

（《大科技·科學之謎》2017年09期、新華網(wǎng)2016.9.28等）