當前位置:
首頁 > 探索 > 月球繞地球公轉不消失,潮汐能量是否就取之不盡用之不竭呢?

月球繞地球公轉不消失,潮汐能量是否就取之不盡用之不竭呢?

潮汐的能量來源可以簡單的理解為天體運動。比如地球圍繞太陽旋轉。地球上因為太陽引力而周習性變化的潮汐運動,就是因為地球上的水隨著地球轉動被太陽拉來拉去。

這個能量當然可以加以利用,並且早在一百年前,即1912年,世界上最早的潮汐發電站就在德國的布斯姆建成。這就是利用漲潮的時候儲存水,落潮的時候再拿這些水來發電。原理和水電站類似,都是讓水從高處流下來推動發電機轉動來發電。而現在世界上也有很多潮汐電站。

這種能量對於人類目前使用的能量來看,基本上算是取之不盡用之不竭的。我這裡說的是基本上,如果人類發展更高的階段,需要更多的能量的話,可以把整個海洋都改造成發電站。

我們回到題主問的能量守恆的問題上。潮汐本身是消耗星球自轉動量的,說的直白一點,就是潮汐拖累了行星的自轉,潮汐運動大的星球,自轉速度都在逐漸變慢。慢到一定程度,就變成潮汐鎖定了。月球就被地球潮汐鎖定了,只有一面朝著地球。地球將來也許有一天也會只有一面朝著太陽。

地球上的潮汐理論蘊藏量約為3乘以10的9次方千瓦。而這些你沒辦法全部利用,因為把地球全都建成潮汐電站的話,就沒有潮汐作用了。這就好像你晃半瓶子水,如果這些水在瓶子里有一個個小格子固定,那麼晃動起來的水就沒法儲存能量了。

潮汐電站需要在潮汐能量密度大的地方建造,選址很苛刻,能量密度遠遠小於河流中的大壩。

據最新的估算,有開發潛力的潮汐能量每年約200TW·h。而地球上每個小時,潮汐都會因為與海岸線摩擦消耗掉6120TW的能量。

總而言之,這些能量的來源是天體系統本身的能量,並且一直在緩慢消耗著,遵循能量守恆,不是永動機。但是我們的確可以利用其中一部分能量給我們自己用。

潮汐能源於月球(忽略其他天體引起的潮汐力)

那我們來看,月球引起的地球潮汐能本質是因為月球對地球的萬有引力作用造成海水潮起潮落,因為月球始終圍繞地球旋轉,這樣月球對潮汐的引力方向會時刻改變,因而造成潮水發生有效位移,從而產生潮汐能。所以,只要月球不停止圍繞地球旋轉,地球上會始終存在月球引起的潮汐能。

同時,如果單純考慮月球跟地球潮汐的能量變化,事實上地球上的潮汐就相當於月球時刻在把自身所具有的的角動能一點點「過繼」給海水,所以地球上如此波瀾壯闊的潮汐能量大部分都是源於月球旋轉的角動能。

月球過繼給地球潮汐部分能量後,其自身角動能必然會減小,月球會減速,因而造成月球繞地球軌道慢慢在變大——月球正在「逃逸地球」。

目前科學已經證實月球正在以每年3.8cm的速度遠離地球,這種情況的發生就是因為月球正在把自身所具備的角動能慢慢過繼給海水,同時也會拉慢地球自轉,以達到最終月球鎖定地球的目的。

所以引起地球潮汐的月亮並不是永動機,潮汐運動依然遵循物理法則的能量守恆的。

最後如果太陽熄滅,那地球肯定會被黑暗包裹,陰冷會成為星球的主基調,到時所有的海水會以冰態存在,那潮汐能自然就會慢慢消失的。再者,事實上在太陽死亡之前,其還要經歷紅巨星等階段,地月系由於距離太陽太近,到時能否安然遷移到外圍軌道都未可知,又何論地球上還有沒有液態水呢?

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 玉陽科學大觀 的精彩文章:

宇宙異常微波輻射之謎:新生恆星行星盤中的納米鑽石發射微波!
地球上的時間與全宇宙的時間刻度都是統一的嗎?

TAG:玉陽科學大觀 |