月球是人类唯一到过的其他天体,而今年是阿波罗登月50周年纪念,美国多地都在庆祝半世纪前人类的丰功伟绩。
但阿波罗计划后近半个世纪,似乎人类对月球的探索热情有所缓解,直到这几年又死灰复燃。不管我们是否继续探索月球,月球对我们的作用远超想象。
有太多的理论证明,月球不仅仅是地球轨道上的伙伴,它对地球的生命起源有着不可分割的作用。
我们需要一个平静合理的太阳,坚实的地面,适宜的温度,适当的化学物质和液态水。但是月球呢?为什么说月球也这么重要呢?
图为:月球形成的假想图
月球的形成
关于月球的起源众说纷纭,有人说月球是地球分裂出去的(分裂说),也有人说在太阳系形成早期和地球一起形成的。更离谱的是,有人觉得月球是外星人建造的基地。
现在最被接受的理论是,月球是在45亿年前一个火星大小的天体撞击地球时形成的。
这次巨大的碰撞产生了一团碎片云,这些碎片合并成了我们今天所知和喜爱的月亮。
那时,月球比现在离地球近得多,可能只有30000公里或更近(是它当前384000公里的一小部分)。如果当时你站在地球表面,月球看起来会比我们今天看到的大10到20倍。
但是不会有人这样做,因为当时的地球是一个由炽热的红色岩浆组成的熔球,没有人会喜欢那个温度和味道。
生命在38亿年前出现,几乎就在地球冷却到有可能形成生命的那一天。
科学家们认为生命最初是在海洋中形成的,那里有足够的温度和丰富的水,可以作为生命化学物质混合的溶剂。
当月球离地球更近的时候,它的引力把地球上的水拉得更厉害。但是引力对我们的世界和生活有什么影响呢?我们需要月亮来创造奇迹吗?
图为:月球引力稳定了地轴
月球影响了季节交替,给生命一个稳定的环境
地球的引力使月球绕着地球公转,同时月球的公转对地轴的稳定起到很大的作用。这是因为地月系统显著增加了角动量的缘故,如果想进一步了解月球为什么影响地轴倾斜率的话,可以关注怪罗科普。
正因为如此,我们的星球一直在它的垂直轴上轻微偏离中心,这个自然轴向倾斜的角度是23°左右。
这个小偏差形成了相对稳定的环境,从而允许季节在离轴旋转和小轴摆动中表现出来。
如果月球不存在,生命将需要克服巨大的障碍才能茁壮成长——不稳定的环境。因为地轴的偏差影响会让环境走向极端(就像现在的火星就是缺少一个月球这样的卫星)。
我们知道,生命需要相对稳定的条件。它可以适应季节的变化,但最终,如果它真的是混乱的,生命可能会形成,但不会活得足够时间来变异和适应,因为未来的突变可能不会消除对下一个严酷气候变化。
想象一下,每隔几十年,就会从酷热的阳光下摇摆到冰冷的苔原上的星球,你很快就会发现这缺乏能够迅速适应环境的生命。
潮汐效应影响海洋生命
月球促进了地球的潮汐效应(太阳也一样,但程度要小得多),本质上,它就像一个巨大的搅拌器,搅动着海洋,甚至在行星尺度上给海洋充氧。
如果没有月球,海洋将由完全独特的物种组成,在冰期和炙热的阳光之间,它们很容易灭绝。
缺乏潮汐效应也可能会阻止适合简单海洋生物离开海洋的“搁浅带”,这样一个星球的物种将完全是简单水生生物。
因为,水有规律的运动使海洋边缘的陆地暴露出来,几小时后又重新覆盖了它。这明显是鼓励生命适应并从海洋迁移到陆地。
在这里要提一下的是,从小我们读到的科普读物,可能都说月亮一直保护着我们免受小行星撞击,其实这是有误的,月球的存在可能是增加了小行星撞击地球的机会,即使不是增加,保护作用也是可以忽略,因为它的相对面积还是太小了。
地球遭受的小行星撞击基本来自太阳系,而月球引力偏移了这些小行星,导致更有可能撞击到地球,如果没有月球,更多的小行星会在自己的轨道上相对老实。
而月球表面有那么多陨石坑,那是因为月球没有大气,没有风化的缘故。不过这些撞击可能带来生命的元素(毕竟毁灭性质量的小行星并不多)。
图为:显示断层线(蓝色)和火山活动区域(红色)。
月球对地球结构的作用
从理论上讲,月球对地球施加的潮汐力会对构造板块、地幔和地核产生阻力,摩擦产生热量并促进地壳俯冲成为可能。
它的引力使我们地球看起来“拥有生命”,如果没有板块构造,我们的星球可能更像金星,炙热而死寂。
另外,没有这种引力,海洋将重新分布,两极的海平面将上升,而不是像现在这样,世界海平面上升到赤道附近。
最重要的是,它减缓了地球自转的速度。在月球形成后不久,地球每6小时自转一次。没有那颗月亮让我们慢下来,无疑天气会十分恶劣。
对生命本身的作用
月球最微妙的影响之一就是它对生命本身的影响。在29.5天的周期中,动物们的行为因月亮在天空中的位置而异。
欧洲獾往往在新月期间撒尿更多,标记自己的领地,寻找配偶,而海洋中的珊瑚性活动也变的活跃等等。
更令人惊讶的是,狮子在满月期间猎食的可能性更小,研究人员发现,狮子袭击人类的事件发生在满月后10天,许多蝙蝠在满月期间也不那么活跃。
另外,有研究证明哺乳动物的视力是专门为月光而开发的。月亮是天空中额外的一盏灯,帮助我们应对威胁和危险——从野生动物到危险的悬崖。
由于地球上有如此多的物种受到月球的影响,我们有理由相信月球对地球的生物起源和进化,到高级生命的形成有着不可替代的作用。
最后?
当科学家寻找新的星球,并确定是否有生命存在时,他们可能首先关注那些有卫星的星球。
不仅仅是诗人依赖着月亮(五月天《天使》中的歌词),地球上的一切可能都已经习惯有这盏明灯,它对地球地质和生命本身的进化都很重要。
如果没有它,地球可能有生命,但应该是简单的生命体,而人类绝对不可能出现。我们这个宇宙中的小蓝点,也将和其他小点点没什么区别。
我们知道月球在慢慢离开我们,如果月球的消失早于生命的开始,那么我们的星球会是什么样子呢?
参考资料
Laura Poppick.6 Wild Ways the Moon Affects Animals.livescience.2013.7.2
The Moon’s Role in Evolution.futurism.2014.1.22
Fraser Cain.Did we need the moon for life.phys.2015.11.23