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地球自轉了45億年的時間,那麼地球自轉的動能來自於哪裡?

地球自轉的動能,來自於地球形成前太陽系原始星雲的引力勢能。

我們地球有45.5億年的歷史,目前每23小時56分4秒自轉一圈,在赤道處的自轉線速度高達460米每秒;根據轉動動能公式進行估算,地球自轉的動能高達2*10^29焦耳,相當於2500萬億顆廣島原子彈釋放的能量。

如此高的能量,那麼地球的自轉動能來自於哪裡呢?

在46億年之前,一顆大質量恆星經過超新星爆發後,形成一個跨度數光年的星雲;星雲在自身引力的作用下,結構是非常不穩定的,然後一部分星雲朝著質量中心進行塌縮,這個塌縮的星雲既是太陽系原始星雲。

塌縮後最終形成了我們的太陽系,在質量集中的地方形成了太陽,周圍的殘餘物質形成了各大行星,也包括我們地球。

太陽系原始星雲的密度非常低,大約每立方厘米只有幾千個氣體分子,但是數光年範圍的星雲質量就不能忽略了,引力勢能也是非常大的。

在星雲塌縮過程中,星雲的引力勢能逐漸轉化為氣體分子的動能,在氣體分子相互碰撞過程中,部分動能轉化為內能(熱能);於是在地球形成時,地球原始物質的動能,使得地球有一個角動量。

據估計,地球在剛形成時,大約每6小時自轉一圈;生物化石中的證據顯示,在5億年前的寒武紀,地球自轉周期大約為21小時;目前地球的自轉周期,是23小時56分4秒。

可以看到,地球的自轉速度在減慢,大約每過2.5億年,自轉周期會延長1小時;這是因為月球的潮汐作用,使得海水和地球固態表面產生內摩擦,然後消耗掉地球的自轉動能,使地球自轉速度減慢。

但同時,地月系統的角動量守恆,也會導致月球逐漸遠離地球,大約每年遠離地球3.8厘米,雖然短時間內看不出變化,但是數億年後,月球的遠離對地球的影響就會顯現出來。

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