舞可定天下
問題的描述不太詳細,尺寸是現在地球的十倍,直徑十倍還是體積的十倍?
如果是直徑的十倍(大約是現在木星的大小),很抱歉,地球將不會是地球,而會形成“氣球”,意味著地球將不是一顆巖質行星,而會變成像木星土星那樣的氣態行星!
因為隨著行星質量的增大,引力也會逐漸增大,在靠近地面的氣體收到的壓力也會增大,大到一定程度氣體就會成為液體,而行星本身也會成為氣態行星,而不是巖質行星!
目前科學家們發現的質量最大的巖質行星大約是地球的7倍,而更大質量的行星基本上都會是氣態巨行星,這樣的發現也符合科學理論上的推測!
所以,如果地球的直徑變成現在的十倍,地球上就很難會有生命誕生,地球也完全不是現在的樣子!很可能是下一顆木星!
那麼如果體積是現在的十倍,在密度基本相同的情況下,直徑大約是地球的2.16倍,這樣的巖質行星還是有可能存在的,也被科學家們稱為“超級地球”!比如科學家們已經發現直徑是地球兩倍,質量是地球7倍的超級地球,位於名叫gliese876的恆星系內!
如果這顆超級地球就是現在的地球,意味著我們將感受到更大的引力,地球上物種的身高相對會變矮,下肢會更加發達以適應更大的萬有引力,當然人類的身高也會相應變矮,或許平均身高只有1米2!
當然對人們的生活影響也是顯而易見的,體積的增加意味著地球面積也會隨著增加,這裡可以盡情地發揮你的想象力,想象一下地球變大以後人類的生活變化!
宇宙探索
如果地球直徑是現在的十倍,那類似於土星和木星,是巨大的氣態行星,別的回答很完備,這裡不再敘述。但是我覺得這種回答是不對的。因為尺寸十倍應該指體積十倍。
如果地球體積是現在的10倍,密度類似的話,質量也就是現在的10倍,直徑只是現在的2.15倍。太陽系裡 現有的行星,沒有類似大小的。所以新大地球上的情形,只好靠我們估算。
首先我們估算一下新地球的重力加速度。利用萬有引力公式,經高中物理簡單計算,每個人和生物受到的萬有引力或者叫重力都變為2.11倍!生物質量不變,但是重量加倍,所以如果新地球有陸地生物,肯定比我們地球生物更加壯,才能輕鬆行動,不會被自己的重量壓垮。
但是水中的生物基本不受影響,因為浮力抵消了重力G。當然,水壓會更大。但是考慮到海洋中幾十米之下也有很多魚類,這些魚並不懼怕水壓。所以我認為,對水生生物影響不大。
陸地植物可能也更矮更粗,如果有的話。
大氣壓呢,首先要估算大氣的厚度。我們知道,地球上和其他星球上的大氣,都是來源於岩石和海洋中那些比較輕的元素,這些元素容易變成氣體,比如氧氣,二氧化碳,氮氣,氯氣,氨氣,氫氣等等。氣體容易逃逸到真空中。
大氣層的厚度,主要跟這逃逸速度有關。越是質量大的星球,氣體越不容易逃逸,而且岩石和海洋中又不斷湧出新的氣體。造成大氣層非常厚。所以我們太陽系上的木星土星天王星海王星,都有厚厚的大氣層。所以我們估計,新大地球的大氣層會很厚,大氣層起碼是地球大氣的十倍質量。氣壓是地球的4.5倍。這樣的大氣壓之下,生命也是可以存活的。
由於天上的空氣厚度是地球的2.15倍,導致大氣和雲彩反射更多,太陽沒有那麼強了,但是溫室效應大大增加了。所以氣候可能更熱。氣溫是否達到一百度,這是決定新地球是否適宜居住的關鍵因素。
司大勇
題主說尺寸擴大十倍,如果材質也基本不變的話,質量估計沒有十倍,不過也差不多有七八倍。因為岩石部份的密度也基本不會變化,而更重的質量會保留更厚的大氣層。
這樣的世界是怎樣的呢?首先,引力會大很多。就假設是十倍質量,十倍體積。對應的半徑就是現在的2.15倍。
根據萬有引力公式,g = G M/r^2,重力加速度也就是之前的2.15倍。
這是什麼樣的概念呢?假設現在的成年人過去,體重是60千克,那我們的腿會承受在地球上兩倍多的重力。相當於又抱了一個69千克的重物。
所以承重本身就是個大問題。房屋的牆壁會更厚,高樓也會更少,高山也會更少。
而作為生命體,尺寸也會小一大圈。
這是因為,我們的體重是隨著身體尺寸的立方增長的,而我們的腿的截面積(也就對應了承重能力),是隨著身體尺寸的平方增長的。
換句話說,體重增長的比腿的承重能力增長的快。這個時候,為了能承受體重,要麼腿變粗,要麼身體變小。腿變粗是有成本的,速度會有損失,能耗也會增大,所以整體的趨勢應該是變小的。
章彥博
不知道題主所說的尺寸指的是半徑還是體積,不同的假設會有不同的結果。不管怎樣,如果地球尺寸是目前的10倍,那麼,地球將很有可能就不是現在這樣子。
如果地球的半徑是目前的10倍,那它的半徑將接近於木星。在宇宙中,巖質行星的尺寸不可能會這麼大,只有聚集了足夠多的星雲的氣態巨行星才有如此巨大的尺寸。
行星最初從星雲中聚集而來,質量較小的成為巖質行星,而那些質量更大的能夠束縛住更多的星雲,最終它們成為了巨行星。半徑達到地球10倍的行星是氣態巨行星,太陽系中的木星和土星都是這樣的天體。就目前已知的情況來看,氣態巨行星上沒有生命,至少是沒有像現在地球這樣的生命。
如果地球的體積是目前的10倍,由於體積與半徑立方成正比,所以這樣的地球半徑是目前的2.15倍。從目前已知的情況來看,這種尺寸的行星仍然有可能是巖質行星,它們被稱為超級地球。如果超級地球有著適宜的環境,它們也是有可能孕育出生命和文明。不過,由於超級地球的表面重力是地球的數倍,外星智慧生命想要離開他們的星球將會比我們更困難。
火星一號
先說一下太陽系八大行星的直徑吧:
從上表就看的很清楚了吧,在太陽系的八大行星中,土星的直徑是地球的9.45倍,木星的直徑是地球的11.21倍。
所以如果地球的尺寸大10倍的話,那麼其體積應該和跟土星、木星差不多大。那麼地球就會變成和土星、木星一個樣子,成為一顆氣態行星。
▲木星 表面的大紅斑是可怕的風暴氣旋
▲土星 有光環
我們知道,原始行星在原始星雲中剛開始形成的時候,首先形成岩石質內核,成為像地球、火星這樣的岩石行星,稱之為類地行星。
類地行星形成後,繼續在萬有引力的作用下,吸收原始星雲中的氣體物質。吸收的越多,質量越大,質量越大,越能吸引更多的物質,形成一個循環,直到它就把周邊星雲中的氣體物質都吸引到自己表面,形成氣態行星。
▲地球與各位大哥的對比
當質量再大,達到臨界點的時就能成為像太陽一樣的恆星。但如果物質不夠,那就成為一顆氣態行星,叫類木行星。
地球本來也想多吸收些氣體物質呢,可惜,太陽系的星際物質除了被太陽吸收以外,其餘的大部分被木星、土星給吞了,地球、火星這些小弟們吸收不到了。
▲木星結構圖
木星不像地球有明確的固體表面,它沒有實體表面。主要成份為75%的氫、24%的氦等,密度往下逐漸加大。木星頂層大氣層厚3000千米,往下是27000千米的液態氫,再下面是金屬氫,核心是石質內核,那裡的壓力相當於4000萬個大氣壓!
土星也與木星類似,外層也是濃密的大氣層,下面是26000千米厚的液態氫層,再往裡金屬氫。
▲木星表面高達500千米/小時的颶風模擬圖
所以,我們現在住的地球就相當於氣態行星中的內核啊。地球表面也有大氣層,不過稀薄的多。地球如果大10倍,就會和木星、土星一樣。也有液態氫層,也有上千公里厚的濃密大氣層。
體積大了,質量就大,會吸引幾十個衛星圍著自己轉,有幾十個月亮。表面大氣會形成巨大的氣體風暴,像木星上的大紅斑一樣。
反正太陽光是別想照到固體地面啦,生命也就別想生存了,至少碳基生命是別想了。好可怕!
和風漫談
如果地球尺寸變大十倍,有可能會對地球造成毀滅性打擊:
一、如果地球的尺寸變為現在的10倍,假如質量不變的話,那麼也就是表面積增大了。這樣,地球因為體積變大10倍,那麼就是半徑變大了2.15倍。
根據角動量守恆公式可知,此時轉動慣量增加了4.6倍,那麼地球自轉的角速度就要縮小4.6倍,相當於地球自轉的速度縮小了4.6倍。原來一天24小時,現在竟然有約24*4.6=110個小時。真的不敢想象一天110個小時怎麼工作和上班,地球生命將會陷入巨大的生物鐘改變災難,甚至有些物質會因此而滅亡。
二、另外一種情況,地球尺寸增大,質量也按比例增大10倍。這樣,根據角動量公式可知,轉動慣量增大了46倍。故而地球角速度就要縮小46倍,地球一天將會變成1109小時!這麼長的一天時間,相當於之前的一個半月,也就是地球大約經過3天就會換一個季節,8天就過一年!這麼大的變化,地球生命真的能夠存活下來嗎?很值得懷疑啊。
科學探秘頻道
地球的尺寸變為現在的10倍,也就是直徑是原來的十倍長,那麼地球的體型將會介於木星和土星之間(木星和土星的體積是八大行星中的老大和老二,屬於氣態巨行星)。
並且在質量不變的情況下,它的密度將是原來的一千分之一,而此時地球已經不能維持岩石行星的狀態,只有氣態行星符合要求,很顯然人類是沒法活在上面的,會死掉。
不考慮其他因素,如果地球還是維持著現有密度,那麼在這種體積變大的情況下,會發生什麼呢?
這就相當於,半徑是原來的十倍,但質量是原來的1000倍,於是引力就變成原來的10倍。也就是說體重計上的數值都會翻十倍,這樣的情況下,相當於承受了十倍加速度,那是會死人的。
沒有人可以長期承受這樣的狀態,所以人類想要存活勢必要藉助機械外骨骼的幫助。
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賽先生科普
地球的尺寸一般指的是體積,所以,根據體積的計算公式可知,直徑將是如今地球直徑的2.15倍。
那麼變大後的地球表面積將變為原先的4.6倍,也就約等於現在的5個的表面活動面積。
變大後的地球密度應該與現在一樣,所以,質量也就變大了10倍,故此,由僅適用於星球表面的萬有引力黃金代換公式可得:
重力將變為現在的約等於2.2倍,所以,生物將感受到明顯的承受壓力。
在這樣的星球上生存,我們的身軀將變得越來越矮小,骨骼也會越來越健壯,肌肉組織也會越來越緻密,以承受更大的壓力。同時,大氣層的厚度將增加且變得稠密,因為重力增強,束縛住大氣的能力也就增強,故此,大氣壓力也將升高,這就更要求生物有著更高強度的耐壓能力。
地球的平均溫度將升高,溫室效應加劇,南北極兩極的冰蓋可能都要融化,按照這樣的條件變化,如今的人類是不可能在這樣的星球上長期生存下去的。
但是,如果人類誕生時就是變大後的地球,那情況就不同了,因環境而生,自然不用討論適應不適應的問題了。
由於身材變小,活動範圍又變得如此之大,那房價自然是不會那麼貴了,恕我想象力有限,也就只能想到個房價變化了,嘻嘻~~~
另外,人類可能還不會步入到太空中,因為重力增加了2.2倍,所需的火箭推力也就更大了。
你們又想到了哪些變化呢?
科幻船塢
答:尺寸有直徑、表面積和體積,我們就拿表面積大十倍來看。
如果地球表面積增加十倍,那麼地球直徑增加3.16倍,體積增加31.6倍。
倘若地球質量不變,密度就會變為現在的1/31.6,那麼只能是氣態星球,是不可能存在生命的。
倘若地球密度不變,那麼地球質量也增加31.6倍,該質量下的天體,也只能是氣體星球了,比如海王星(氣體星球)質量就是地球17倍,也不可能存在生命,因為只有固態星球才有生命存在的可能。
如果我們排除科學的推斷,單獨去想象地球表面積增加十倍,然後其他條件(比如重力加速度、地殼密度等等)不變,或許會出現以下情況:
(1)大家關心的房價肯定有變化,畢竟人類能生存的地盤大了十倍;
(2)遠距離兩地的通訊,將存在更加嚴重的延遲,因為光速是有限的;
(3)或許地球將存在漂亮的行星環,因為行星環幾乎是大質量行星的標配,如土星環那樣;
(4)或許地球將存在好幾顆衛星,那麼地面上的人,在夜晚將看到多個“月亮”。
好啦!我的答案就到這裡,喜歡我們答案的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!
艾伯史密斯
看了這麼多答案,沒一個有用的。全部都是離題萬里,連問題在問什麼都搞不清楚,就滔滔不絕的回答起來,我也是無語。
還是我來回答吧,如果現在地球的直徑擴大十倍,那表面積就是一百了,按照現在的科技,地球上人類的聯繫將大大弱化,經濟會陷入短暫的混亂,但沒關係,再科技的加持下,更快的飛機和火車馬上出來了,比如遭到廢棄的協和號超音速飛機,成本太高的磁懸浮鐵路。因為距離的拉長,它們馬上就有了生存的空間。至於海上,商船會更加大型化,軍艦則會核能化。至於我們的住房面積什麼的,則不會有任何變化,窮b依然是窮b。