40亿年前地球海洋上的潮差可能高达数千米

当前月球地球的平均距离约为38万公里,月球潮汐力导致的地球海洋上的平均潮差大约为1米(因地形不同,各地的潮差也存在很大差别,比如芬迪湾的潮差可以达到18米)。我们知道地球形成后不久,随着地球表面温度的下降,地球就已经形成了最早的海洋

40亿年前地球海洋上的潮差可能高达数千米

而在地球刚形成的时候,月球最近时距离地球只有2~3万公里。这么进的距离势必会导致地球的原始海洋会掀起滔天巨浪。

潮汐力与距离的三次方成反比,所以理论上早期潮汐力可达现代的数百至数千倍。

如果我们假设40亿年前地球到月球的距离只有3万公里(实际上可能比这个距离稍微长一些),那个时候地球自转一圈大约是6个小时,此时的潮汐力强度≈(38/3)³≈1800倍现代值。如果海洋响应线性,理论潮差可达1800米(现代1米×1800倍)。

40亿年前地球海洋上的潮差可能高达数千米

当然这只是理论极限值,实际上因为年轻地球地壳更薄、更柔软,部分潮汐能转化为固体潮(地壳形变),而非海洋潮汐。不过还有一种理论认为海洋盆地的固有振动周期若与潮汐频率匹配,可能放大潮差。

如果我们将地球到月球的距离放大到10万公里,此时海洋潮差依然可以达到几百到1000米左右,如果海洋足够深的话,那就足以掀起全球性的巨浪。

时期月球距离理论潮差关键限制因素
45亿年前(月球形成)约3万公里数百米至数千米海洋分布、地壳弹性、自转速度
40亿年前约10万公里数十至数百米潮汐能量耗散、盆地共振
现代38万公里约1米大陆阻隔、海洋深度与形态

而且如果那个时候地球上没有大陆的话,那么潮汐波可自由环绕地球,形成全球同步潮汐(类似“驻波”)。

总的来说,地球初期海洋中的潮差远远超过现在,如果一个人回到40亿年前的地球,那么他看到的可能是类似于星际穿越中那颗靠近黑洞的星球上的海洋。

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