地球为什么要自转，是什么力量使地球转了46亿年？用科学来解释

地球会自转，这是我们在初中的时候学过地理课就知道的事情，这是所有人公认的真理。

有了地球的自转，黑夜和白天才能有区别，有了自转轴与公转轨道之间的夹角，一年四季才能有不同的变化。

然而我们亲爱的地球母亲自转却并没有那么的稳定，她也会转地忽快忽慢，并且她旋转的地轴也不是雷打不动，也会绕圈圈、各种摆动，导致岁差、北极点漂移等古怪现象。

我们不禁有了疑问：

地球为什么要自转？

地球为什么转个不停？

地轴为什么是歪的，并且还一直在变？

下面我们带着这些问题来一一寻找答案。

地球为什么要自转？

地球被上帝踢了一脚，所以转个不停。

显然这种说法是我们信仰科学的人不能相信的，这个问题在太近的时间尺度上也不是轻易能解决的。

因此，想要弄懂这个问题，我们需要回到亿万年前的宇宙，来探索那些地理老师没告诉我们的事。

为了解决我们的问题，我们引入角动量的概念：

角动量是描述物体转动的一个物理量，物体质量越大，转动速度越快，转动半径越大，角动量就越大。

角动量与能量相似，在没有外界干预的情况下，角动量也是守恒的，只能在物体之间交换，既不能凭空产生，也不能凭空消失。

有了角动量的概念，我们就有了一个分析旋转物体的利器。然后我们回到46亿年前的太阳系：

太阳系此时即将诞生，我们的太阳系此时还是一颗正在急速缩小的超新星，它即将要爆炸了。

一场剧烈的超新星爆炸，我们的太阳系诞生了，新生的太阳系宛如炉子上烧开的一锅热粥，大大小小的天梯四处乱窜，就像一颗一颗高速旋转的陀螺，不断地碰撞，摩擦，交换着彼此在此次爆炸中获得的角动量。

在漫长的太阳系形成过程中，太阳、地球、太阳系的其它行星，还有小行星等所有天体，各自在这场角动量分配战争中得到了一部分属于自己的角动量，恒星和行星开始稳定的公转和自转，太阳系才逐渐成为现在稳定的样子。

地球为什么在46亿年一直转个不停？

有了我们上一部分对于地球自转形成的分析，这个问题也随之迎刃而解：

因为地球在太阳系形成的时候分到的角动量并没有用完。

地轴为什么是歪的？

关于地轴倾斜的产生原因说法很多。科学家也难形成统一意见。其中“陨星撞击说”较为流行。

地球早期只是一颗小行星，靠引力不断俘获外来天体壮大自己，而外来天体都是在相对地球高速运动的，所以俘获的过程就是剧烈碰撞。

最大的一次撞击发生在45亿年前，一颗很大的小行星从侧面撞击了地球，使地球更加快速地旋转起来，撞出去的物质与小行星形成了月亮，撞击留下的大坑则形成了海洋。

如果没有月球，地球就会摇摆不定，甚至颠倒。月球的引力是地球自转轴最好的稳定器，它使地轴指向北极星附近，并使地轴与公转平面保持66度34分。使地球一年有了四季。初始时地球自转很快，一天只有5小时，是潮汐摩擦的减速作用成了一天24小时。所以，是惯性使它继续旋转，万有引力引起的潮汐摩擦使它慢慢减速，并且以后会继续减速。

引力潮汐

地轴围绕旋转的地轴为什么一直在变化？

原因与冰河期后的反弹现象有关。在冰河期，地表被厚重的冰层压住，等到冰河期一过，冰原融化了，压力解除了，大地就像弹簧床缓缓回弹，使地表某些地区“长胖”了。

地球的形状改变了，质量重新分配，自转轴也会跟着微调，真正的北极点（自转轴穿出北方地面之处） 也就换位置了。这还是角动量守恒的结果！你可以把同一块橡皮泥捏成各种形状，试着转转看，就会发现转动轴真的会改变。

地球自转还有什么其他值得研究的吗？

作为我们赖以生存的星球，我们对于地球或许无关紧要，但是地球对我们来说是我们目前唯一的家园，我们需要去更加了解她，从而保护她。

地球自转能够用来探索地球内部。目前我们的科技无法像科幻电影《地心历险记》那样潜入地心历险，我们只能通过地表测得的数据来进行反演，包括地震波、重力场、地球自转变化、磁场的变化量。

地心历险记剧照

有科学家表示，地球自转的快慢变化存在一个6年上下的小周期震荡，因此推断地球的内核和外核不是完美的圆形，中间又隔着液体层，所以内核在液体内可能会晃动，造成钟摆般的简谐运动。

当地球内核晃动，外面地壳因为角动量守恒就会跟着改变转速，造成地球自转周期性的改变。

只有富有想象力，地球自转的研究方向是非常丰富的。

目前我们人类的科技发展蒸蒸日上，相信有一天我们会对地球了解的更深，并有能力保护我们赖以生存的星球。

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