地球的太空之旅

地球在旋转，而我们正以令人眩晕的速度绕着太阳旋转;我们的太空之旅也不是圆形的，地球在地轴上是倾斜的;这两个因素都对地球表面的生命产生了巨大的影响。为了说明这一点，克里斯·史密斯采访了剑桥大学空间科学家马特·博思韦尔。

马特:我想答案是，这取决于你怎么看。地球在旋转，如果你站在赤道，我们的旋转速度大约是每小时1000英里。但是地球也绕着太阳转。如果你把它缩小，我们正以每小时十万公里的速度绕着太阳转。所以介于快和非常快之间，这取决于你怎么看!

当然，它不会就此停止，对吧?因为太阳也在绕银河系运行。我们的星系在它自己的轨道上绕着它的星系团运行。

马特:没错。是的。银河系每几亿年自转一次。我们正以每秒200公里的速度绕着银河系中心运动，这是一个惊人的壮举。

所以很难说我们在太空中移动的速度到底有多快!

马特:没错。你总是需要定义它相对于某些东西，对吧。如果你开车以每小时60英里的速度在路上行驶，你定义的是你相对于道路的速度，我想这完全取决于你，你相对于什么行驶。

但是回到我们的宇宙邻居以及它如何影响我们在地球上的生命，为什么我们的天气有季节性的模式?

马特:这就是关于地轴倾斜的全部内容。所以地球在太空中并不是垂直的。地球有点不稳定。我们偏离了直轴大约23度。这实际上是古代撞击的证据。几十亿年前，地球被太阳系中的某个大天体撞击。同样的撞击也形成了月球。从那以后，地球的摆动幅度达到了23度。这就是为什么我们有四季。所以当我们绕着太阳转的时候，北半球在这个周期的一部分，六个月后，南半球在这个周期的另一部分会指向太阳，因此会得到更多的阳光，并经历夏天。 So we only have seasons because of this axial tilt.

克里斯-那它的轴向倾斜是稳定地不稳定，还是到处摇摆?

马特-它实际上在晃动。所以有一个26,000年的周期，地轴像旋转的陀螺一样摆动。如果你想象一个旋转的陀螺，看着它慢慢地旋转，这就是地球所做的。所以在大约两万六千年的时间里，地轴绕着地球旋转。这就是所谓的春分游行。正因为如此，夜空才会发生变化。比如北极星，就是现在的北极星。它是在地轴上方的恒星。如果我们再等几千年，地轴就会改变，北极星就不再是北极星了。大约5000年前，当金字塔建成时，我们有一颗不同的北极星，未来我们还会有一颗不同的北极星。 It's kind of amazing the night sky shifts above our head because of the earth.

克里斯-是的。这让你难以置信。不是吗。考虑到地球是倾斜的，但是你说的倾斜是摆动的，这个6000年周期的摆动会转化为类似周期的气候变化吗?

马特:是的，确实如此。在气候中有一种叫做米兰科维奇循环的东西，这些是由地球在太空中的运动引起的气候循环。当地球绕太阳公转时，有时它的轨道更扁一些，有时它更圆一些地球的不稳定性在这26000年的时间里发生了变化。然后，在数十万年的时间里，是的，气候发生了变化，因为地球围绕太阳的轨道略有不同。

克里斯:如果我们下来，在地球表面停留一会儿，你一开始确实说过地球旋转得很快。首先，为什么地球自转这么快?这有什么影响呢?

马特:所以地球自转的原因和地球绕太阳转的原因是一样的。我们从形成太阳系的气体云那里继承了原始的自旋。如果你回到太阳和行星存在之前的数十亿年，有一大片气体云和重力压扁了一切，形成了行星和太阳。在物理学中，我们有一个叫做角动量守恒的东西。基本上，如果有东西开始旋转，你就无法摆脱这种旋转。所以最初气体云的任何一点旋转，都会被太阳和行星继承。这就是太阳自转的原因。行星都在旋转，它们都绕着太阳转。这是原始气体云剩余的旋转。

克里斯-旋转对地球表面的东西有什么影响?比如大气，比如海洋?

马特:有一种效应叫做科里奥利效应，它基本上是由这样一个事实引起的:在赤道，这是你能旋转的最快速度，你走的纬度越高，或者朝南极方向的纬度越低，你实际上旋转得越来越慢。如果你想象你站在北极或南极附近，你的速度会非常非常慢，这会在大气中产生各种有趣的影响。例如，如果空气从赤道周围的低纬度地区，到高纬度地区，它的速度会比北方的空气快得多。所以，嗯，这将在大气和海洋中引起各种有趣的循环效应。所以很多天气变化都是由科里奥利效应引起的，科里奥利效应基本上是地球自转的结果。

克里斯-这就是为什么风暴的旋转是有特点的吗?当你在卫星图片上看到它们时，它们在北半球以一种方式旋转，在南半球以另一种方式旋转。

马特:没错。这是美妙的。当你从太空中看到地球的照片时，你可以看到云的形成，这就向你展示了这些，这些由地球自转引起的力就像写在云里一样。它很美。