如果地球自转速度逐渐下降三百年，最终下降到只有目前的三十分之一，那地球会怎样变化？还有生命吗？ 第1页

@鲍钰

既然有两个人邀请，那就来答一下。

先说结论：根据对地球制动条件的不同，生命可能全面灭绝，也可能不会。

我们先来看看地球的动能有多少。

根据旋转体的动能公式为：

• 为转动惯量，实心球的转动惯量为

带入得，

• 其中地球质量 ，半径 ，角速度

那么，我们得到地球的动能大约为：

可能大家对这个能量没啥概念，我们不妨对比一下。

人类所有能源达到的总功率为2x10^13W。

即便我们把自己的所有能源转化成机械能，让地球停转，也需4亿年的时间。

接下来看看，让地球300急刹车，每秒钟对地球所做的功有多少。

如果地球速度减慢是均匀的，那么每秒减小的角速度：

如果地球的质量和半径没有变化，那么动能和角速度的平方成正比。

那么，在某一刻时间 ，地球损失的动能为：

带入 , , 的值，得到地球对外做功，与时间t的关系：

从公式可以看出来，至少长达10^8s的时间，也即差不多3年的时间内，地球对外做功功率都可以近似看做恒定，即：

已知一吨TNT爆炸产生约4.2×10^9 J的能量，可知地球每秒对外做功，相当于125亿吨TNT。

这个能量相当于250个沙皇氢弹。

也就是相当于：每隔一秒钟，就向地球投放250个沙皇。

这些能量作用在地球上，很难均匀分布，那么会造成全球级的火山、地震、海啸等毁灭性灾难。

大地在不断摩擦的过程中，温度不断提升，全球生命走向不可逆的大灭绝。

如果力量均匀分布在地球表面的每一寸土地上呢？

不让火山、地震、海啸等出现，生命还会灭绝吗？

地球表面积5.1×10^14m^2，那么相当于每平方米的功率约10万W。

这些机械力最终都会转化成热量。

太阳对地球单位面积垂直辐射强度（太阳常数）也才1367W。

前者是后者的73倍。

但这这些机械能一开始不会转化成热能，而是在不停地给地表做功的过程中，地壳内部的摩擦不断生热，热量才会逐渐升高。

这些热量最终会把地表加热到什么程度呢？

有温度的物体，就会对外辐射热量。

地球可近似看成黑体，根据黑体辐射定律：

为Stefan-Boltzmann常数（即黑体辐射常数），大小为：5.67×10^-8W/（m2·K4）

为单位面积辐射能量，地球达到热平衡时：

对外辐射热=太阳辐射热+地球内部衰变热+机械功转化热

也即地球达到热平衡的时候，地表平均温度约278.5℃。

但由于海洋的存在，地表受热并不均匀。

地表在不停被蹂躏的过程中，温度不断升高，超过100℃后，绝大部分生物都已经完蛋。

让整个海洋沸腾的热量大约5×10^26 J，所以海洋最终会被加热至沸腾。

海洋蒸发总热约2.7×10^29 J，所以海洋还不至于蒸发殆尽。

但水蒸气增加，随着大气压的增加，海洋温度也会再次升高。

最终，整个地球大气和海洋形成一口超级高压锅，不仅仅是动植物们，无数顽强的病菌也最终被消杀。

海洋的存在，大大影响了地球对外辐射热量。陆地充斥着大量的熔岩，温度可高达数百摄氏度。

其实，在作用力不均匀的情况下，地球同样会经历相似的加热过程。

只不过发生这一切之前，地震、火山，海啸会先把地球弄得致密破碎。如果地壳的破坏程度足够的高，大量熔岩到达地表，大陆架皲裂，海洋最终被蒸发殆尽也是有可能的。

如果这个制动力均匀分布在深地层，甚至地核中，情况又怎么样呢？

地球表面岩层热导率可按照2W/m·K来算。

根据傅里叶定律

对于0.1m的厚度，单位面积传递10万W的热量需要5000℃的温差。但这是根本不可能的，因为5000℃，地表物质都已经全部分解汽化了。

这说明，正常情况下，地球内部的热传根本达不到单位面积10万W。

地球大量的热量，其实是传不到地表的。

如果非得让热量传到地表，必须让地层大量融化，全球性的岩浆，才能把这么多的热量带到地表上来。

制停地球的热量，能否把地球内部融化？

我们不妨假设一个最极端的情况，这个作用力在地球内核深处。

地球总质量5.96×10^24kg，温提升1000℃，平均比热容取值1000J/ (kg·℃)

那么，需要的热量为5.96×10^30 J，才有可能融化地表岩层。

功率不变的情况下，让让地球融化，时间也超过3000年，比300年的时间长很多。

也就是说，神秘的外部力量，如果全部加在内核制停地球，产生的热量尚未传到地面的时候，地球就已经制动完成了。

地球制动完成后，内部的热还会继续向外部散热，但由于内部已经没有源源不断的热量提供。这些热量释放的速度，会变得极其漫长。

地球内部释放热量的速度有多慢呢？

50亿年前，地球引力结合产生的热量，到现在都还没有释放完（当然，内部热量还有重元素衰变源源不断地提供）。

地球制停的总热量，比起地球内部热能小了好几个数量级。

所以，最终热平衡时，地表提升的温度甚至可能远远低于1℃。单纯从温度的角度来说，对地球的生命影响微乎其微。

当然，如果包裹地核的金属流体速度也发生了改变，并引起地球磁场的改变，是可能对生物造成很大影响的。

如果制动的力不是在地表，也不是在地核，而是在地壳上呢？

地壳总质量是整个地球的0.42%。

容易得到这样的结果，大约在10多年的时间，总热量可以把地壳融化。

地球上的主要生物，在前3年间灭绝。

总的来说，生物灭不灭绝，主要还是看怎么给地球制动了。

从地表到地核，随着施加力位置不同，以及是否均匀，灭绝的速度也从快到慢。

制动力量均匀分布在地幔以下，地球上的生物就可能不会全面性灭绝了。

但无论怎么样，生物大灭绝依然是会发生的。

毕竟，地球自转速度只有1/30后，一昼夜长达一个月时间，一年仅仅12天昼夜。

昼夜温差会变得很大，哪怕赤道附近，就可超过50℃的温差。

一昼一夜，犹如黑龙江夏天和冬天的区别。

世界范围内，还会形成超级风暴等各种极端的天气。

300年的时间，各种植被和动物尚不能适应这么大的气候转变。

植物大灭绝之后，地球的大气成分还会发生改变。

最终灭绝的物种数量，可超过90%。

在长期自然选择的过程中，最后活下来的物种，无论生物节律、形态、习性等都会发生天翻地覆的变化。