地球に月がなかったら環境はどうなっていたか？

Question

とあるSF作品で、月がない場合に地球環境はこうなっていたと語られていました。

潮汐は弱くなる。
潮汐は自転に対しブレーキのように作用するが、それが弱くなるため自転の速度が現在より早くなる。（現在の３倍、一日は８時間）
自転による遠心力で重力が相殺される。（-１０％）
月明かりがないため夜は真っ暗。
大気は濃密になる。
自転が早いため東から西へ絶え間ない強風が吹きつづける。
その風にあおられ海の波も常に高く荒い。

作中ではこの設定に基づき生物がどんな進化を遂げたかを考察していました。（生物学カテゴリで質問してます　http://oshiete.goo.ne.jp/qa/7206775.html）

実際のところ環境にはどんな違いが出るのでしょう？

腑に落ちないのは潮汐と大気。
月がないなら潮汐は弱まるのではなく無くなってしまうのでは？
大気は重力が弱まるならむしろ希薄になるのでは？
大気も地球の自転に合わせて動くのだから、その自転速度が急激に変化しない限りどんなに自転が早くても相対速度は0であり風は発生しないのでは？（自転が早すぎて大気の加速が追い付かない？）

作中では、月はよそからやってきたのが地球の重力圏に捕まったという説が採られていましたが、もし月がない天体に月並みの質量をもった衛星が突然加わったらどんな変化が起こるでしょう？
そして、もし今の地球にもう一つの月が加わったとしたら…？

潮汐や自転速度の変化から相当な天変地異が発生すると思いますが、具体的にはどんなことが起こるのか？
詳しい人の意見を聞いてみたいです。

SPROCKETER · Accepted Answer

地球に月が無い場合の話のようですが、すでに他の星に地球型惑星が数多く見つかっており、地球軌道とほぼ同じ軌道上にも地球よりも大型の惑星が数多く見つかっていますから、それを考えれば説明出来そうに思えます。

答えを先に言ってしまいますと、月が無い地球は金星のように自転が止まっている惑星になるようです。これは、地球軌道とほぼ同じ軌道上を公転している系外惑星のほとんど全てが惑星の大きさとは無関係に自転が止まっている事実からも明らかなようです。

月があると地球の自転軸が安定する他、地球の角運動量が月の公転角運動量に変換されて残るので、地球－月系全体では角運動量が失われないなど、地球と月は角運動量の消耗を防ぐ関係にあります。

月が無ければ、地球は角運動量を熱として宇宙に放散しながら徐々に自転が遅くなり、最後は自転が止まると考えられるようです。

月が無ければ、地球は巨大地震が起こらない惑星になる可能性もあります。金星や火星では大きな地震が観測されていないからです。

おそらく、月が無い地球とは、金星のように高温の惑星で、海も無ければ生命もいない、文明も無いという惑星ではないでしょうか。

月が捕獲された衛星だという説はありますが、捕獲された衛星だとすると、海王星のトリトンのように逆行軌道を公転していなければならず、地球に異常に近い場所に月があるはずで、説明出来ない矛盾が生じるようです。

月ぐらいの大きさの衛星が、もう１つ付け加わった場合ですが、自然にはありえないでしょう。人工的に加えたとしたら、軌道によって影響が違いますが、地球の自転の揺らぎが大きくなり、巨大地震の頻度が変わったり、生態系を含めて影響が出るでしょうね。

tknakamuri · Answer

>地球内部に熱量の継続的な発生がなければ、地震や火山活動はとっくに治まっているはずです。

地熱の熱源は放射性物質です。

hanniyagi · Answer

月がどうやって出来たか。考えられる事は２つですよね。
巨大隕石の衝突によって、ちぎれ飛んだ物質が丸まり月になったか？
別の天体であった月が太陽の公転軌道に乗り、その軌道が地球に極めて近かった為、相対的停止むみたいな形になり、地球の公転軌道に乗ったか？ですよね。
月の公転と速度と自転速度が一致している、というのは、どちらであっても、起こり得そうな気がします。それが決め手にならなければ、月の起源は解らないということになるのでしょう。月と地球は起源が異なる物質で出来ている、などはないでしょうから？
地球に及ぼす月の影響の最大のものは、朝夕力ですよね。朝夕力と言っても、海水を動かす力
だけではない筈です。地球内部のマントルやマグマも動かしているのではないでしょうか。
マグマが動くとどうなるでしょう。摩擦熱が発生する、発生し続けている事になります。
つまり地球は内部まで冷え、個体化することはない、ある時期からは、高温になり続けている。
だから、マントル対流が起こり、地殻変動、地震、火山活動、などが治まることがない。
地球内部に熱量の継続的な発生がなければ、地震や火山活動はとっくに治まっているはずです。
地球む内部で、核分裂が起きているとは考え難いし、重力＝圧力　が圧力＝熱　
となったとしても、それは　＝一定　となる形態なのです。
地球は生きている？のでは。
で、月がなくなったら。地球は死ぬ、内部に熱源がなければ、地殻は厚くなり、その下が、底部が
１００度。以下とかになると、地殻に浸み込んだ水は上昇して、戻ってくることがなくなります。
リンゴの薄皮程度の海の水は、たちまち？無くなり。生命体は滅びる。環境がどう変わるか、
の話しではないと思いますよ。
月が無くなると、地球環境は安定する、とかの学者もいたようですが？

Kunfu · Answer

そのＳＦの想定はおかしいと思っています。
原始地球に火星くらいの大きさの天体が衝突して月ができたという「ジャイアントインパクト説」に基づいているのでしょう。
でも、月が出来なかったということはインパクトの角度が異なっていたのでしょうから、自転周期がそんなに速かったはずがないのではないかと思います。

そうすると、今の地球に月が無いだけと考えると、他の方が書いているように自転の地軸が不安定になり気候も不安定となったと考えられています。
そんな地球の生物は、気候の激変に耐えられるような進化を遂げるでしょう。
そうすると、地上ではなかなか大型の生物は現れないかもしれません。
海洋では比較的大型の生物も存在できるでしょう。

火星のフォボスとダイモスは小惑星が火星の重力圏に捕らえられたものです。
フォボスは、月と違って火星の自転周期より速く公転しています。
そうするとフォボスの角運動エネルギーは火星の自転を加速する方向に働き、将来的に火星に落下すると考えられています。
そんな小惑星が地球の重力圏に捕らえられるとすれば、地球の軌道に交差する軌道で大きなものはないので、地球の気候に影響がでるほどのものはないでしょう。
逆に、月が大きすぎるので、安定した軌道を持つことができず地球に落下するか、再び地球の重力圏から飛び出すかどちらかでしょう。

tknakamuri · Answer

地球の自転軸の安定に月が大きく寄与している
というのを聞いたことがあります。

月がなければ自転軸が不安定で気象が安定せず
生物の生存は難しかったらしいです。

equinox2 · Answer

>月がないなら潮汐は弱まるのではなく無くなってしまうのでは？
太陽による潮汐は残ります。

>大気も地球の自転に合わせて動くのだから、
慣性以外に、「コリオリの力」も考える必要があります。
自転周期が速くなると、コリオリの力も大きくなり、ジェット気流、台風など
大規模な「風」が影響を受けます。

williumblake · Answer

地球誕生以来今日まで、月は無数の小惑星の衝突を地球に代わって受けることで、あのクレーター群を表面に刻んできました。
　月が無ければ未だに地球は生物の住めない、もしくは原始的生物しかいない星だったでしょう。

juntsuboi · Answer

おっしゃる通り潮の満ち欠けが無くなります。
質問者様がほとんど正解をお答えになられていらっしゃるので、
答え様がありません。

地球に月がなかったら環境はどうなっていたか？

>地球内部に熱量の継続的な発生がなければ、地震や火山活動はとっくに治まっているはずです。

月がどうやって出来たか。

そのＳＦの想定はおかしいと思っています。

地球の自転軸の安定に月が大きく寄与している

>月がないなら潮汐は弱まるのではなく無くなってしまうのでは？

地球誕生以来今日まで、月は無数の小惑星の衝突を地球に代わって受けることで、あのクレーター群を表面に刻んできました。

おっしゃる通り潮の満ち欠けが無くなります。

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