Điều gì xảy ra nếu đường kính của Trái Đất tăng thêm 1 cm mỗi ngày?

Đây là một câu hỏi được đặt ra bởi một độc giả nước ngoài. Một giáo viên khoa học Trái Đất tên Dave Consilio đã sử dụng những hiểu biết và kiến thức của mình để đưa ra một câu trả lời hết sức tinh tế.

Câu hỏi này rất thú vị. Đường kính của Trái Đất tăng thêm 1 cm mỗi ngày, điều này đồng nghĩa với việc hành tinh của chúng ta có sự phát triển nhanh và đều đặn hơn tất cả các sự sống trên Trái Đất này. Thay vì ngồi yên, tốt hơn hết là nên tính toán cuộc sống của chúng ta có thể kéo dài bao lâu nếu điều này xảy ra.

Gia tốc trọng trường trên bề mặt trái đất là 9,81 mét mỗi giây bình phương, tức là nếu bỏ qua ảnh hưởng của sức cản không khí, tốc độ của một vật rơi tự do gần bề mặt Trái Đất sẽ tăng thêm khoảng 9,81 m/s sau mỗi giây.

Kể từ khi hình thành Trái Đất ổn định, mọi thứ gần như không có thay đổi. Do đó, cuộc sống hiện tại của chúng ta đã phát triển trong môi trường này trong 4,5 tỷ năm. Tất cả những sinh vật trên Trái Đất đều đã thích nghi và quá quen thuộc với tốc độ này của Trái Đất.

Theo công thức gia tốc trọng lực g = GM / r ^ 2 và công thức thể tích M = DV = 4 / 3Dπr ^ 3, có thể suy ra rằng g = 4 / 3DGπr. Trong đó g là gia tốc của trọng lực, M là khối lượng của hành tinh, D là mật độ của hành tinh, G là hằng số hấp dẫn và r là bán kính của hành tinh.

Vì D, G và π đều là hằng số, thay thế mật độ trái đất D = 5515 kg / m3 và hằng số trọng lực G = 6,67 * 10 ^ -11, công thức trở thành: g = 1,54 * 10 ^ -6 * r mét / giây Thay thế bán kính 6371.000 mét cho Trái Đất, gia tốc trọng trường của bề mặt trái đất là khoảng 9,81 mét mỗi giây bình phương.

Bây giờ, đường kính của trái đất tăng thêm 1 cm mỗi ngày, tương đương với tăng 0,5 cm bán kính, gia tốc trọng lực sẽ tăng thêm 7,7 * 10 ^ -9 m/s bình phương mỗi ngày, tương đương với 0,0077 micron/s.

Trên thực tế, Trái Đất cũng đang phát triển, trọng lượng ngày càng tăng và theo lý thuyết, cân nặng của bạn cũng sẽ tiếp tục tăng. Tuy nhiên, sau một năm trôi qua, gia tốc trọng lực của Trái đất chỉ thay đổi từ 9,81 m/s bình phương thành 9,8100028105 m/s bình phương.

Và điều đó sẽ không thay đổi nhiều tới cuộc sống. Khi đường kính Trái Đất tăng thêm 1 cm mỗi ngày thì mỗi năm hành tinh của chúng ta chỉ tăng 3,65 mét. Trong những năm đầu tiên sẽ chẳng có điều gì thay đổi quá lớn để chúng ta có thể nhận ra.

Sau 100 năm, gia tốc của trọng lực Trái Đất là 9,81028105 m/s bình phương điều đó đồng nghĩa với việc nếu hiện tại cân nặng của bạn là 60kg thì khi đó bạn chỉ tăng thêm có 17 gram và hiển nhiên đây chẳng phải là điều gì đáng để quan tâm.

Sau 1.000 năm, đường kính trái đất tăng thêm 3,65 km và gia tốc trọng lực trở tăng lên 9,8128105 m/s bình phương, sau 10.000 năm là 9,838105 m/s bình phương, sự sống vẫn sẽ tiếp tục sinh sôi nảy nở và không có điều gì bị ảnh hưởng.

Sau 100.000 năm, gia tốc của trọng lực là10,09105 mét mỗi giây bình phương, nhưng có lẽ cuộc sống vẫn cứ tiếp diễn bởi các loài sinh vật luôn tiến hóa để thích nghi với cuộc sống và sự thay đổi này của Trái Đất cũng có đủ thời gian để con người cũng như các loài khác thích nghi với gia tốc trọng lực này.

Sau 1 triệu năm, gia tốc của trọng lực là 12,6205 mét mỗi giây bình phương. Con người vẫn không có cảm giác khó chịu, nhưng cơ thể có thể sẽ lùn hơn, cây cối có thể không cao hơn và áp suất khí quyển sẽ lớn hơn bây giờ. Hơi thở có thể nặng hơn, và giọng nói của con người có thể sẽ trầm hơn.

Sau 3 triệu năm, gia tốc của trọng lực trở là 18,2415 m/s bình phương, gấp đôi so với hiện tại. Con người vẫn có khả năng thích nghi, nhưng chắc chắn chúng ta sẽ trở thành một loài khác dưới tác dụng của trọng lực, nhưng chỉ là sự suy đoán chưa có căn cứ xác minh.

Sau 10 triệu năm, gia tốc của trọng lực là 37,915 mét mỗi giây bình phương và con người có thể không còn tồn tại, nhưng ai có thể làm rõ được điều này? hoặc có lẽ con người sẽ tiến hóa thành một loài bò sát trên mặt đất để có thể thích nghi với gia tốc khổng lồ của trọng lực.

Sau 100 triệu năm, gia tốc của trọng lực là 290,86 m/s bình phương, sau 300 triệu năm là 853 mét mỗi giây bình phương, gần như chắc chắn rằng những tảng đá dưới lòng đất sẽ bị nghiền nát, và nước dưới đáy biển sẽ đóng băng dưới áp lực lớn, sự sống có thể sẽ dần bị tiêu biến, nhưng loài gấu nước thì vẫn có thể tồn tại.

Một tỷ năm sau, những con gấu nước cũng có thể không còn tồn tại vì áp suất trọng lực quá lớn.

Vì vậy có thể nói rằng nếu đường kính của trái đất tăng thêm 1 cm mỗi ngày, sự sống trên hành tinh xanh sẽ hoàn toàn kết thúc sau 1 tỷ năm nữa!