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如果地球变成一个甜甜圈,那月球就是一个溜溜球

图片:Alex Holyoake / CC0

宇宙中有没有可能存在甜甜圈行星?

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地球中央如果有个大窟窿,就像甜甜圈那样,会怎么样?
有趣是有趣,看起来好像还挺好吃的,但住起来就不一定有趣喽。

行星与恒星并不注定是球状的。理论上,它们完全可以有许多其他形状:梨形、饼形、三角形、方形、花生形、海星形,甚至甜甜圈形。一切都跟离心力有关,离心力会在汽车急转弯时将我们向外甩,离心力也会把星体持续地向远离其旋转轴心的方向甩——如果星体本身的自转速度足够快的话。

举个例子?大致上,一颗地球规模的行星,自转一圈的时间如果在 3 小时以内,那么它的形状就很有可能是一个直径 20000 千 米、 厚 度 5000 千米的巨型甜甜圈,中间的孔径大约是 3000 千米。在这样一个世界生活会怎样?

一天八个夜晚!

假设你还是个中学生。天亮了,闹钟响了——“嘀铃铃!”快,起床啦,这可不是犯懒的时候!洗漱、早餐才罢,早已日上三竿,仿佛已是晌午。在你去学校的路上,太阳继续划过天空,所以当你抵达学校,天又黑了!还没完呢——两节课过后的课间休息时,太阳又出来了。可很快,接下来的两堂课又要在黑夜中进行了。等天空再次亮起,就该去食堂吃午饭了。下午,太阳再次下山,然后再次升起,再下山,当你放学回家时,天又是黑的了……这个节奏简直要疯啊!

你肯定明白了:昼夜交替之所以如此频繁,是因为要维持“甜甜圈”的形状,这颗行星必然自转速度极快,3 小时就能转一圈,而不是 24 小时。这就是与我们现实版地球的第一个不同,但不同的地方远不止这一处。把星球变成甜甜圈的这一巨大的离心力也会在我们身上起作用。要知道,这样的一个星球会有两条赤道,一条在甜甜圈的外侧,还有一条在内侧。在外赤道附近,把人甩向天空的离心力极大,以至于人们能感受到的重力只有真实地球的三分之一,即使双脚并拢,你也能轻轻松松跳出 1 米的高度。

到处都更轻了

在极圈,也就是甜甜圈顶部,离心力不再与重力相反。但你脚下的物质比正常地球少,所以重力也变小了——你的体重读数将是正常地球上的三分之二。结论:在甜甜圈地球上,你无论在哪里,体重都比在球形地球上轻;而且在不同的地方,体重读数会有高达一倍的差异!要是这样的话,宁可去外赤道附近住着更好,不是吗?小心了,在搬过去之前,还是要先考虑清楚……

赤道的风大得很!

在我们生活地球上,赤道附近的空气被太阳加热后升至大气高层,温带地区的空气则贴着地球表面流向赤道,填补空缺。在地球自转的影响下,这些涌向赤道地带的空气会产生由西向东的偏转,因此,热带地区的风向风速十分规律:风速约为 20 千米 / 时,风向永远朝西。

在甜甜圈地球上,道理一样,只不过甜甜圈地球的自转速度是正常地球的 8 倍;而且甜甜圈地球更宽,外赤道上一个点所移动的距离比在正常地球上更远;这一切导致“甜甜圈”赤道上一个点的移动速度是地球赤道上的 12 倍,风速也就变成了 240 千米 / 时!在这样的风速下行走,你会被折成两半,而且你一不小心松手掉落的东西转眼就会变成致命的弹丸!

事实上,在甜甜圈地球外圈的所有地方,都会刮着极大的风,任何比灌木高的植物都会被大风连根拔起,无法生长,所以植被将会非常有限……基本只有草地。

让我们再去速度相对慢一点的地方瞧一瞧:甜甜圈的内圈是离自转轴最近的地方,那里的风应该没有那么大。

等待我们的是黑夜,但有些不对劲……转向东方,你看不到地平线,风景不会在远处消失,而是往上延伸直达天空,形成一道巨大的拱门,它从你头顶划过,然后向下没入西方。这是一片巨大的“地穹”,实际就是“甜甜圈”圆孔对过的部分。暗黢黢的拱门遮住了星星,却发出奇怪的点点微光——原来是那一边城市的万家灯火!

你或许会认为阳光很少能照射到甜甜圈内圈的世界。不过,如果“甜甜圈”的自转轴像我们地球一样是倾斜的,那么太阳在夏季时能从上照入内圈,冬季时则能从下照入,这就能为内圈撒上一点阳光。

最终,在内赤道地区,每年有 6 个月的时间处于黑夜(秋季 3 个月,春季 3 个月),但在冬季和夏季,却几乎一直处于白昼。这样看来,这些地区的日照时间与正常地球的极地差不多(半年黑夜,半年白昼),所以在甜甜圈内赤道的生活,就像在南极洲一样寒冷!

当你正沉醉于头顶上方拱门中的点点灯光,它们突然一个接一个地熄灭了。没错,一团又圆又黑的东西正从你头顶掠过!

月亮溜溜球

那是什么,难道是飞碟?不要慌,那只是一颗卫星正在从甜甜圈地球中间的圆孔穿过……的确,这种甜甜圈星球的卫星(天然或人造)的轨道是有可能穿过星球内圈的。卫星每次在你头顶上方掠过都是超低空飞行(不过条件是这个卫星要比我们的月球小得多)。

你明白这有多恐怖吗?在这种条件下,一个体积仅为月球一半的卫星,其产生的潮汐力可达月球的 200 万倍,足以把你从地面吸起!这异常巨大的潮汐力,不仅会改变海洋,还能使岩石变形 !“甜甜圈”可能因此坍塌,从而形成一个球体(把你关在球体内部——“啪!”)。

结论:甜甜圈形状的地球或许是新奇的旅行目的地,但要说到长期居住,恐怕还是球形的世界更舒服啊!?

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