正方形地球 如果地球是方形的且稳定存在,我们的生活会发生怎样的变化?

------------------ 2015年10月8日更新说明--------------------
最后一章 生物圈 已经完成。本回答正式结束。谢谢大家支持。
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这次更新主要是增加了大气层和气候两章。此外我对立方体地球的引力场做了分析,并根据分析结果对地质运动和海洋两章做了调整。最大的调整是增加了海洋底部地质结构的分析。有兴趣的知友可以重新看一次。
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这是一个很有趣的问题。实际上一个岩石天体如果达到直径1000公里左右,自身引力就会把它变成球形。所以即使你把地球变成立方体,它也会自己变回去。但是为了能在题目的设定下发挥想象力,讨论一下这样的地球会有哪些有趣的现象,不妨假设它能一直保持立方体的形状。

在这里我计划从物理,化学,地质,气象,生物等各方面来分析这是怎样一个奇妙的世界。

知友建议把重点加粗,我觉得这是一个好主意。如果你没有兴趣看具体的分析和计算,可以直接找粗体的结论性描述。


1. 立方体地球的结构

在讨论立方体地球的结构之前,我们先来解剖球形地球。

图片来自

地球分为4层。内核:球形固态铁镍混合物质。
外核:由液态铁镍构成。外核的对流为地球提供了磁场,使得指南针可以工作,并偏转来自太阳的高能带电粒子,在两极(磁极)形成极光。
地幔:具有可塑性的固态物质,部分有熔化,可以流动。
地壳:我们生活的地方,一层薄薄的岩石,漂在地幔上。地壳分为很多板块,被地幔推着移动,互相碰撞,给我们带来了火山,地震,山脉。
地轴有23.44度倾角。人们相信这是由于地球在刚形成的时候和一颗火星大小的行星(忒亚)碰撞造成的。今天,忒亚已经成了地球的一部分,而被撞飞出去的岩石形成了月球。地轴倾角造成了地球的四季。

我们回来看立方体地球的形成。地球被忒亚撞击后,神级外星人路过太阳系,觉得这颗行星距离太阳位置不错,很有产生生命的潜力,决定做个实验,看看一个立方体行星上生命是如何演化的。于是他们用神级科技把地球变成了立方体。为了对地球造成尽量小的影响(已经够大了),他们决定不在地球上增加任何物质,而是使用一种神秘的力场改变地球的形状,并使地球能够保持这个形状。对于地球内部,则一律不动。

图片来自 (这个网站就放了这么个图片)

地球外壳冷却后,形成了以下结构。在自身引力作用下,外核和内核仍然保持球形,而地幔则充满了整个立方体。立方体的表面是岩质地壳。 立方体边长10270公里。
立方体地球有6个面。为了便于讨论,我们需要给这6个面命名。立方体地球有6个面。为了便于讨论,我们需要给这6个面命名。

我们把南北两个面分别命名为南极面和北极面。这两个平面称为极平面。其余四面分别按照现在地球的大陆命名为亚洲面, 欧洲面,美洲面和非洲面。这四个平面称为大陆平面(只是个名字)。

2 重力场

如果你站在一个平面的中心,引力的方向指向地心,即垂直于平面的方向。这时候你会觉得地面是水平的。如果你离开中心向边缘移动,重力方向就会依然指向地心,但略有偏离。由于我们重视把重力的方向看成是“下”,所以这时候你会觉得地面倾斜了。


住在这个平面上的人会感觉这是一个中间低,两边高的盆地。中间比较平坦,越靠近边缘,坡度越大。
关于生活在这样的平面上是什么感受,我在另一篇回答中有详细的描述(关于生活在这样的平面上是什么感受,我在另一篇回答中有详细的描述(。),那是一个圆盘状的(准确地说,高度很小的圆柱体)地球,但是引力的分布是非常相似的。

偏离垂直线的重力会产生一个水平方向的分量,推动地壳向中心移动,这将导致立方体地球的地质运动非常活跃。

/* 下面是我对立方体地球重力场的分析。没有兴趣的知友可以直接跳到下一章。 */

为了对水平方向的推力有一个大概的认识,我决定计算一下。结果我列出了积分算式却积不出来(我的高数是体育老师教的)。最后我采用的方法是这样的:
建立一个个质点构成的三维矩阵来模拟立方体,
考虑到地核密度较大,相应调高地核范围内质点的质量,在立方体表面上从中心到边缘直线上取21个点,分别计算所有质点对每个采样点的引力大小和方向并进行叠加,
写一个程序来完成计算。这是一个不到100行的C#小程序,有兴趣的知友可以向我索取,顺便帮我验证一下。
这个也算是积分的原始形态了。我尝试了不同的质点数量,观察了计算结果变化的趋势,估计它的精度应该满足我们做粗略估计的需要了。

图中蓝线是各采样点的重力;橙线是该点的水平推力。可以看出从平面中心开始,水平推力逐渐增大的趋势。请忽略纵轴上的数字,我们需要的只是力之间的比例关系和趋势。

顺便把重力角度的图也贴在这里。蓝线是各采样点重力方向也垂直方向的夹角;橙线是该点到质心方向于垂直方向的夹角;灰线是两个角度的差,即重力偏离质心方向的角度。可以观察到,顺便把重力角度的图也贴在这里。蓝线是各采样点重力方向也垂直方向的夹角;橙线是该点到质心方向于垂直方向的夹角;灰线是两个角度的差,即重力偏离质心方向的角度。可以观察到,重力倾角总是小于该点到质心方向与垂直方向的夹角,这在一定程度上降低了坡度。 可以看到在点5以前,重力偏离质心方向的角度都小于4度。我们可以认为,在平面中心附近,重力方向近似上指向质心。

平面上的点距离质心距离不一样,造成自转向心力的差别。但是和整个重力相比,这个差别很小,所以在以上计算中忽略不计。

3. 地质运动


以上是一个平面的地质运动示意图。

由于受水平推力作用,地壳从四边向中间运动,导致立方体的12条边上地壳被撕裂,地幔中熔岩涌出形成新的岩石。所以,立方体地球的边上布满了裂谷和火山。

每一边的地壳移动方向都不一样,这将造成地壳分裂,于是整个平面的地壳沿对角线分裂成四大板块。每一个板块都是三角形,所以在板块移动过程中,空间逐渐减小,不可避免的和相邻板块碰撞,形成沿对角线分布的对角山脉。对角山脉从四角向中心排列,高度也逐渐增加。

在一个大陆平面上,东西走向上的点由于自转线速度不一样,需要的向心力也不一样。这在一定程度上可以减小边缘部分的水平推力。所以南北两个板块移动速度明显快于东西板块。这种现象导致对角山脉时常发生大地震,其强度远超球形地球的地震。

前面提到,越靠近边缘的部分板块受到的推力越大,所以移动速度也比靠近中央的地壳。边缘地壳在运动中受到靠近中央地壳的阻挡而相互挤压,也会造成四大板块分裂成更小的板块,同时形成很多平行山脉。在靠近中心的地区,由于板块移动减慢,平行山脉之间的距离减小,同时在原有平行山脉之间产生新的山脉。而平面的中央地区,几乎全部被山脉覆盖。

平面的中心是所有板块的会和点。四个方向的板块在这一点积压,理应形成高大的山脉。然而,我们在下一章将会谈到,情况并非如此。

可见这个立方体地球地质运动的活跃程度远远超过地球,剧烈的造山运动创造了很多高耸入云的山脉,规模远远超过喜马拉雅山。太阳系中最高的山峰是火星上的奥林帕斯山,高度超过20公里。那么立方体地球的山峰又能长多高呢?事实上,它们不能到达奥林帕斯山的高度。这是因为山脉是漂浮在地幔中的。如果山脉太重,就会沉入地幔,底部在高温的熔岩中慢慢熔化,从而防止山脉无限制的往上生长。立方体地球的山峰都不会超过15公里。对角线山脉的很多山峰都应该能达到这个极限。而中央山脉也不会更高。沉入地幔也是板块岩石层的最终归宿。两个板块在边界上相互挤压,造成岩石层一方面向上形成山脉,而更多是沉入了地幔,熔化,成为地幔的一部分。



地壳岩石层基本上是玄武岩和花岗岩。其他的岩石种类在立方体地球上不存在。在快速运动的板块中,沉积岩和变质岩都没有时间形成。所有的岩石都是比较年轻的,估计不会超过一百万年(岩石层从平面边界运动到中心的时间)。古老的化石找不到,这将对立方体地球的生物学家研究进化论产生巨大的困扰。地质学家要推断地球的年龄也十分困难。

4. 海洋

由于引力方向偏离垂直线,每个平面上的水都会集中在平面中间,形成六个分离的海洋。为了估算每个海洋的大小,我们需要知道每个平面的水量。

地球上的水来自太空。在地球形成的早期,强烈的陨石轰击给地球带来了大量的水。地球表面冷却后,这些水凝结形成了海洋。人们曾经怀疑地球的水来自彗星,后来发现彗星的水和地球的水重水含量不一样,所以排除了这种可能。采取这个假说,我们可以进行如下估算。
含水陨石来自公转轨道平面地球的外侧。每一个平面上能接受的水取决于它在公转轨道垂直面上的投影大小。从上图我们可以看出,极平面和大陆平面投影形成的矩形面积比例为sin(含水陨石来自公转轨道平面地球的外侧。每一个平面上能接受的水取决于它在公转轨道垂直面上的投影大小。从上图我们可以看出,极平面和大陆平面投影形成的矩形面积比例为sin() : sin (),或0.40 :0.92。大陆平面的水由4个平面均分,而极平面的水由2个平面均分,所以每一个极平面可以得到总水量的15.2%,而一个大陆平面可以得到总水量的17.4%。

地球的总水量为立方公里,所以每个极平面有水立方公里,而每个大陆平面有水立方公里。

我们先来看看大陆平面的海洋。由于海洋位于平面中心,我们可以近似认为这里的重力方向都是指向地球质心的,水就会聚成一个球体的顶端(球缺)。根据一个平面水的体积,我们可以计算出海洋直径2240公里,和立方体边长相比,这是一个很小的水域。中心最高点为120公里。

希望看到一个硕大水滴在阳光下熠熠生辉的知友恐怕要失望了。这个海洋是一个半径5290公里的球的顶部。和球形地球半径比较(6371公里),可以知道这个海洋看起来和普通的海洋几乎没有区别。

如果你站在海边,你会感觉站在一个坡度为的斜坡上,一片蔚蓝的大海从你脚下一直延伸到天边。由于水面总是和重力方向垂直,所以你看起来水面是平的,而你脚下的大地是倾斜的。如果你向远处眺望,你会看见向你驶来的船先露出桅杆。

球形地球上海洋面积是整个地球面积的71%,而在立方体地球上,海洋面积只有总面积的14.7%。海水集中在很小的区域,造成了巨大的深度。如果全部水都以液态形式存在,海洋最深处能够达到120公里。随着高度下降1000米,压强会增加10兆帕,温度会下降1.5摄氏度。在一定的深度,海水在高压低温的环境下会变成固体。这是另一种形态的冰。

冰是水分子形成的晶体。根据晶体中水分子的排列,冰具有17形态。在普通大气压下水在0摄氏度以下形成的冰叫冰Ih,密度比水小。而在深海大约35公里处,会形成冰II,密度比水大,为1.16克/立方厘米。再往深处大约65公里的地方会形成冰VI,密度更高,为1.31克/立方厘米。


图片来自
上图左边是普通的冰Ih,水分子排列成六边形网格结构。右边是冰II,可以看到一半的六边形网格被压缩崩塌,这就是密度上升的原因。

厚度高达100多公里的水和冰具有巨大的质量,会把它下面的地质结构压到地幔中去熔化掉。这也解释了“地质运动”一章中提到,为什么平面中部不能生成高大山脉。向中心运动的板块达到海洋,形成海底地壳,同时在海水和冰层的重量影响下被迫向斜下方运动,插入地幔,然后熔化为地幔的一部分。沉入地下的高山在地面上的最后痕迹是分布在近海的大大小小的岛屿。在海底向下运动的板块同时也拖动其后的板块,使其在进入海底以前就开始下降。所以海洋附近的山脉普遍不高。同时这一运动对下方的地幔产生巨大的压力,熔岩会从地壳薄弱处涌出,形成海洋周围和近海的火山。

下图是海洋地区的地质结构示意图。
海洋上部是液态水,下面是低温高压下产生的不同形态的冰。冰层深入地幔内部,但是冰层的低温在它的底部维持一层厚度为5公里左右的固态地壳。接触地壳的冰层表面温度会比较高,致使底层冰融化,形成液态水。液态水以对流的方式把热量传递到上层的冰,失去热量,再降落到底层。由于冰的热传导性低,所以热量在冰层中缓慢向上传递,对整个冰盖和上层的海水温度影响不大。同时,与这一层地壳接触的地幔也有对流活动。接触地壳的地幔失去热量变冷下降,高温的地幔上升。这种对流在一定程度了抑制了大规模火山活动,保持了海底地质结构的稳定。海底液态水层上面依次是冰VI和冰II层。

水的形态转化图可以在水的形态转化图可以在找到。国内的知友可能看不到,所以我把图贴在这里。
图片来自图片来自

由于底层高密度的冰对体积有较大的压缩效果,另外水在高压下密度也会上升,所以海洋总体积会缩小为原来的80%(粗略估计)。再考虑到大量冰层陷入地幔,由此我们把海洋的直径校正为1963公里,最大高度(顶部到平面)为93公里。

两个极平面的水大多以永久性冰盖的形式存在。在球形地球上,大气圈和海洋是一个整体,使得热量在全球循环。南北极的极夜虽然严寒,但是也远远高于绝对零度。而立方体地球上,海洋和大气都是各个平面的孤立系统,缺乏全球性的热循环机制。在长达半年的极夜,地表温度可以降到零下200摄氏度以下。不但是水,连空气也会变成固态。在极昼中,冰盖把大量阳光反射回去,剩下的阳光能量在夏季可以把表面的少量冰溶解为液态水。在冰盖周围的活火山附近,有温泉或小型湖泊维持着终年不冻的液态水,使极平面有孕育简单生命的可能。在冰盖深处,同样存在着冰II和冰VI和液态水层。


5. 大气层

和水一样,地球大气也会聚集在每个平面中心附近,成为覆盖在海洋上空。而离海洋远的地方没有空气。

如果用和水一样的处理方法来计算大气层:把现在地球的空气总量分配到各个平面,压缩在海洋附近,结果将是海平面气压高达现在地球的13倍。但是空气和水不一样,现在地球大气的构成很大程度上是生命活动的结果。立方体地球上,以海洋为中心的小型生物圈不能产生和球形地球一样规模的大气。所以,我们需要回顾一下地球大气的演化史,再来看看在立方体地球的环境下,大气会怎样演化。
地球最早的原始大气来自形成地球的尘埃和气体。由于地球高温和太阳活动剧烈,原始大气很快散失到太空中。
地球早期大量的火山活动。火山气体成为了大气的来源,其成分包括大量的二氧化碳,水蒸气,二氧化硫,硫化氢,少量的氮气和其他气体。这是的地球大气被称为次生大气。
海洋中出现生命之后,大量单细胞藻类开始了光合作用,把二氧化碳变成了氧气。氧气逐渐氧化掉地面的铁以后,存留在空气中。这次对地球生物演化至关重要的“大氧化事件”。对这些藻类来说却是一个自杀的过程,因为氧气对它们是有毒的。这些藻类留下的遗产就是我们呼吸的现代大气,其中各种气体成分发生过多次变化。
二氧化碳在大气演化过程中有不可或缺的作用,至今地球植物仍然需要二氧化碳进行光合作用。但是二氧化碳也是生命星球的巨大威胁。二氧化碳是一种温室气体,可以大量的保持来自阳光的热量,从而提高气温,这个过程就是著名的温室效应。大气中的二氧化碳含量如果太高,温室效应就会失控,朝灾难性的方向进行不可逆转的发展。金星和地球一样位于太阳系的可居带,但是它的表面温度高达462摄氏度,甚至高于最接近太阳的水星,就是因为它的大气层中含量达96.5%的二氧化碳。在立方体地球上,活跃的全球性火山源源不断地把大量二氧化碳释放到地球表面。要让立方体地球拥有欣欣向荣的生物圈,必须有一个机制把二氧化碳送回地球内部。

有趣的是,这个保护生命的机制正是生命本身。关于生命起源有很多假说。记得在中学生物课本上的主流观点是,原始海洋和次生大气中的化合物在闪电作用下,经过特定的化学反应,形成了简单的有机物。大家可能还记得米勒的实验。另一种观点是生命物质来自太空。最重要的生命物质无疑是DNA和蛋白质,而制造它们的材料,如氨基酸,嘌呤等小分子在太空中的星云中产生,随着陨石和彗星来到地球。这一观点在过去常被指责为”把生命起源的问题推到地球之外“,但是近年来,随着越来越多的有机分子在陨石中被发现,这一观点反而渐渐成了主流。

不管哪一个观点更可靠,立方体地球经历了相同的过程,得到了有机物小分子。在原始海洋中慢慢孕育出了生命,它们是厌氧性细菌和具有光合作用能力的蓝藻。这时候的大气层充满了二氧化碳和甲烷,水蒸气。海水中溶解的二氧化碳含量也很高。很快(10亿年),蓝藻制造出了足够的氧气把自己毒死,既能进行光合作用又能呼吸氧气的新一代藻类接管了海洋。

和球形地球相比,立方体地球海洋面积很小,其中的藻类处理二氧化碳的能力十分有限。如果全球火山喷出的二氧化碳都在重力作用下进入海洋附近的大气圈,必然导致失控的温室效应。后果吗,金星就是前车之鉴。幸运的是,立方体地球的独特地质结构把大多数的二氧化碳阻挡在大气圈外。

平面上的大多数火山都在真空中,火山灰和火山气体离开火山口以后以抛物线落回地面,而不会在空中悬浮。气体在倾斜的重力重用下沿着地面向中心流动,中途受到平行山脉的阻挡。同时,火山气体中的占最大比例的水蒸气与二氧化碳和硫化物结合,产生碳酸和亚硫酸。这些酸性物质对玄武岩有风化效果。风化后的玄武岩往往呈现六方柱状。下图是平行山脉和裂谷中的常见地形(请忽略那些树,天空应该是黑的)。

“Columnar basalt at Sheepeater Cliff in Yellowstone-closeup-750px”。来自维基共享资源 - 根据CC BY-SA 3.0授权

其实我更希望它长成这样,可惜风化的石头肯定没这么好看。
图片来自图片来自

这个风化过程的重要作用是让二氧化碳回到了地壳中,不会加剧温室效应。

在数十亿年的漫长岁月中,地球大气的成分逐渐稳定下来。含量最高的气体是
氮气,65%。氮气来自火山气体,虽然量比较少,但是它很少和其他物质发生化学反应,积少成多,成了最主要的气体。
氧气,34%。由于源源不断的二氧化碳供给,海洋中的单细胞藻类和植物十分繁荣,光合作用也产生了比球形地球高得多的氧气含量。
其他,1%。包括二氧化碳,水蒸气,氩气,氢气等。
由于海洋附近火山活动,大气中的由于海洋附近火山活动,大气中的二氧化碳含量是今天的球形地球的两倍多,达到1000 ppm。由于大气层聚集在海洋外层,造成较高的大气压。在海洋表面,大气压为球形地球海平面大气压的1.5倍。二氧化碳造成了强烈的温室效应,所以海平面平均气温高达40摄氏度。高温加速大海水分的蒸发,同时高气压却抑制水分蒸发,两者大致达成平衡,所以大气中的水蒸气含量和球形地球差不多。

上面是大气层的分布图。
大气中最下一层是对流层。所有的天气现象(风雨雷电云)都发生在这一层,位于高度0 - 30公里。
对流层上面是平流层,其中的空气一般只能水平(与海平面平行)流动,位于高度30 - 150公里。对我们至关重要的臭氧层就在这里。
上面还有中间层,热层和散逸层,空气十分稀薄,对我们这里的讨论意义不大。
正方形地球 如果地球是方形的且稳定存在,我们的生活会发生怎样的变化?
从图中也可以看到,海洋旁边的陆地也被大气层覆盖。这里就是陆栖动植物的栖息地。实际上,除了少数微生物,大多数生物只能生活在对流层中。厚度为30公里的对流层在海洋周围形成一个宽度约144公里的环,面积为953637(95万)平方公里。我们把它分为北半环和南半环。



我们看到的天空,其实就是大气层。天空之所以是蓝色,是因为空气分子散射阳光中的蓝色光。所以,平面上的天空就像一个大碗盖在大海上。你也许会想到“天似穹庐,笼盖四野”的景象,但是,对于住在大碗中的人来说,他们的感觉却是截然不同的。


围绕大海的陆地是一个很长的斜坡。如果你顺着斜坡往上走,空气会越来越稀薄,气温越来越冷,你会感觉就像在登山。然后你会来到雪线(距离海岸线110公里左右),在这条线以上积雪终年不化。如果你能忍受低温和低气压,你就能走出对流层,走进平流层,在臭氧层中漫步。最后,当你走大气层之外,就会看到真空中的外星景象。阳光亮得无法直视,天空是却黑色的,强烈的紫外线能杀死一切生物,火山爆发震撼着大地,却不发出一点声音(因为没有空气传递声音)。
图片来自图片来自。 太阳是我PS上去的。

6. 气候

由于地轴倾角的存在,在一年中不同的时候太阳照射地面的角度是不一样的。太阳直射的时候光照较强,斜射的时候光照较弱。不同的热量输入给平面带来了四季。对于平面来说,无论阳光的角度如何,每一处陆地受到的光照都是一样的,不像球形地球有南北半球的差异。然而,气候的主导因素是大气和海洋,它们都是有弧度的球缺。在不同的光照角度下,海洋的南北两半获得的热量不一样,导致南北两个陆地半环处于不同的季节。
平面上的海洋无论面积还是弧度都不能和平面地球想比,不能产生显著的冬夏季节。由于温室效应,整个大气层底部气温都比较高。平面上的海洋无论面积还是弧度都不能和平面地球想比,不能产生显著的冬夏季节。由于温室效应,整个大气层底部气温都比较高。阳光入射角度能影响的是风和降水。

当太阳直射赤道时,赤道处海面空气受热膨胀上升,同时携带大量水蒸气。上升过程中,空气温度下降。到达对流层顶部后,气流向南北方水平运动。在这个过程中,由于温度降低,无法再容纳太多的水蒸气,于是水蒸气凝结成液态水,形成降雨。所以,赤道附近是降水量很大。这个地区由于空气上升,气压较低,我们把它称为赤道低气压带。

水平气流达到南北半环后,温度急剧下降,遇冷收缩下降。这时候的气流十分干燥,含水量很小。所以,两个半环的南北两端都是降水稀少的干旱地区。由于冷空气下降,这些地区气压较高,我们把它们称为南方、北方高气压带。值得注意的是,两个高气压带都是偏向东方的。这是因为从赤道向南北方流动的水平气流受到的影响向东方偏转,最后都落在南北半环上偏东的地区。

气流降落到地面或海平面后,向赤道方向流动。因此海洋上常年有稳定的从陆地向赤道方向的风,我们把这种风称为信风。信风在地球自转偏向力的作用下方向偏转,分别在赤道两侧形成东北信风和西南信风。信风到达赤道后消失,重新变成上升气流。这个赤道无风带长久以来是远洋帆船的噩梦。一旦进入这个没有一丝微风的死寂地带,等待船员的唯一结局就是困在这里饿死。其实也可以认为这里的风是向上吹的,可能就是传说中的“下风”吧,但是肯定不足以把船吹到天上去。


这样,我们就建立起了大陆平面的简单气候模型。可以看到,赤道两侧的陆地降水十分丰富,,是典型的热带雨林气候。而南北两侧降水稀少,十分干燥,只能是炎热的沙漠。但是,实际情况比这个复杂,这是因为不同季节太阳直射位置不一样,造成各气压带在一年中南北移动。


3月,太阳直射赤道,此时的气候和前面的简单模型是一样的。
6月,随着太阳直射点北移,赤道低气压带随之北移到海洋北半部,为其覆盖的地区带来季节性降雨。由于赤道低气压带缩小,对应的南方高气压带也随之缩小。而北方高气压带已经消失了。在来自北半环的东北信风停歇的时候,来自南半环的西南信风能够越过赤道,转向(因为自转偏向力作用)成为东南信风,可以长驱直入到达北半环。东南信风从海上带来大量水汽,为北半环部分地区带来充沛的降雨。
9月,太阳回到赤道,南、北方高气压带和两个信风带恢复。
12月,随着太阳直射点南移,赤道低气压带南移到海洋南部,与6月北半环的相同的降水过程在南半环发生。
不在高低气压带作用下的地区,海洋起主要影响气候的作用。这些地区常有来自海洋的气流,带来丰富的降雨,但是降水量低于赤道附近地区。

当富含水蒸气的气流进入陆地后,温度迅速降低(约每3公里降低1摄氏度)。这个过程中水蒸气凝结,形成降雨。所以多数降雨都发生在距离海岸线80公里以内。更远的地方降水很少,但是由于这些地区气温很低,降水以积雪的方式积累,最终形成冰川,缓慢向海岸方向移动。

7. 生物圈

地球上的生物都是基于碳元素的,这并不是一个随机选择。碳是宇宙中含量第四的元素;碳元素非常活跃,能够积极参与各种化学反应;碳原子能够组成长链,构成非常复杂的分子。而很多人看好的下一个候选元素,硅,就差了很多。立方体地球在这方面,和球形地球没有什么区别。它的生命也是基于碳元素的。

组成生命的物质中大部分工作是围绕蛋白质进行的,而提供蛋白质制造指令的是DNA。DNA和蛋白质是地球生命最重要的两种化合物。如果我们采用基本生命物质来自太空的假说,立方体地球将会产生类似的化合物作为生命的核心。注意,只是类似,因为DNA的双螺旋结构并不是组成可复制分子的唯一选择。当年发现DNA的实验室已经成功合成了多种不同于DNA的核酸结构,都可以用来储存遗传物质。基于不同核酸的生命会合成和我们完全不一样的蛋白质,表现出截然不同的生命形式。由于立方体地球上四个平面的生命是完全独立产生和发展的,它们之间必然会使用不同的核酸结构,从而使不同平面的物种体现出巨大的差异。

进行光合作用的植物都是绿色的,这是因为它们使用的叶绿素吸收太阳光中的大部分红光和紫光而反射绿光。叶绿素不是进行光合作用的唯一选择。在地球的生物演化历史中,植物曾经采用了不同的化合物进行光合作用。和叶绿素不一样的地方是,它们吸收不同颜色的阳光。也就是说,它们具有不同的颜色。有理由相信,在立方体地球的不同平面,你会看到不同颜色的植物,比如蓝色的雨林,红色的草地,黑色的群山(这个和植物没有关系)。

今天地球动物的外形千差万别,但是大多数都遵从相同的模式,比如哺乳动物都有头部,躯干,四肢,头上有双眼,双耳,嘴等器官。水生动物大多数都是流线型。造成这些模式的主要有两个原因:
1. 他们有一个共同的祖先,身体模式就会继承下来,但是细节会逐渐改变。
2. 环境造成的进化趋同现象。比如水生哺乳动物(海豚,鲸鱼)和鱼类都有相似的流线型体型,都是为了在水中达到最快的速度。

所以,我们可能会在立方体地球不同环境中的动物身上看到很多熟悉的特点,有的利用流线型在海洋中快速游动,有的草原上利用快速奔跑捕食或逃跑,有的利用巨大强壮的身体体型保护。同时,我们也会看到很多不同的身体特点,可能都有4只眼睛以便同时看到来自各个方向的捕食者。或者有六条腿,四条后腿用于奔跑,两条前腿用于捕猎。

最后贴几个想象中的地外行星动物的图片作为本回答的结束吧。
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