地球上的白晝長度神秘地增加了，科學(xué)家們找不到解釋
- 數(shù)百萬年來，由于與月球驅(qū)動的潮汐相關(guān)的摩擦效應(yīng)，地球的自轉(zhuǎn)速度已經(jīng)減慢。
- 每兩周和每月一次的潮汐循環(huán)會在地球周圍移動質(zhì)量，導(dǎo)致晝長在任一方向上的變化高達(dá)一毫秒。
- 據(jù)信，2011 年日本發(fā)生的 8.9 級大東北地震使地球自轉(zhuǎn)加速了相對較小的 1.8 微秒周期。
原子鐘與精確的天文測量相結(jié)合，揭示了一天的長度突然變長了，科學(xué)家們不知道為什么。這不僅對計時產(chǎn)生重大影響，而且對 GPS 和其他支配我們生活的技術(shù)也有重大影響。
在過去的幾十年里，地球繞軸自轉(zhuǎn)——它決定了一天的長度——加速了。這種趨勢使我們的日子變短了；事實上，我們在 2022 年 6 月創(chuàng)下了過去半個多世紀(jì)以來最短一天的記錄。但盡管創(chuàng)下了這一記錄，但自 2020 年以來，這種穩(wěn)步加速已經(jīng)奇怪地轉(zhuǎn)變?yōu)榉啪彙兆佑肿冮L了，原因仍然是個謎。
雖然我們手機(jī)中的時鐘顯示一天正好有 24 小時，但地球轉(zhuǎn)一圈的實際時間變化很小。這些變化發(fā)生在數(shù)百萬年的時間里，幾乎是瞬間發(fā)生的——甚至地震和風(fēng)暴也可以發(fā)揮作用。事實證明，一天很少是 86,400 秒的神奇數(shù)字。
這個星球在不斷變化
數(shù)百萬年來，由于與月球驅(qū)動的潮汐相關(guān)的摩擦效應(yīng)，地球的自轉(zhuǎn)速度已經(jīng)減慢。這個過程在每個世紀(jì)的每一天的長度上增加了大約 2.3 毫秒。幾十億年前，地球上的一天只有大約 19 個小時。
在過去的 20,000 年中，另一個過程一直在朝著相反的方向進(jìn)行，加速地球的自轉(zhuǎn)。當(dāng)最后一個冰河時代結(jié)束時，極地冰蓋的融化降低了地表壓力，地幔開始穩(wěn)定地向兩極移動。
就像芭蕾舞演員隨著她的手臂靠近她的身體（她旋轉(zhuǎn)的軸）旋轉(zhuǎn)得更快一樣，隨著地幔質(zhì)量靠近地球的軸，我們星球的旋轉(zhuǎn)速度也會增加。這個過程每世紀(jì)每天縮短約 0.6 毫秒。
數(shù)十年來，地球內(nèi)部和地表之間的聯(lián)系已成為人們感興趣的話題。大地震可以改變一天的長度，盡管通常變化很小。例如，日本 2011 年發(fā)生的 8.9 級大地震被認(rèn)為使地球自轉(zhuǎn)加速了 1.8 微秒的相對較小的周期。除了這些大范圍的變化，在較短的時期內(nèi)，天氣和氣候也對地球的自轉(zhuǎn)產(chǎn)生重要影響，導(dǎo)致兩個方向的變化。
每兩周和每月一次的潮汐循環(huán)會在地球周圍移動質(zhì)量，導(dǎo)致晝長在任一方向上的變化高達(dá)一毫秒。我們可以看到長達(dá) 18.6 年的日常記錄的潮汐變化。我們大氣的運動具有特別強(qiáng)大的影響，洋流也起著重要的作用。季節(jié)性積雪和降水，地下水抽取進(jìn)一步改變了事情。
為什么地球突然變慢了？
自 1960 年代以來，當(dāng)?shù)厍蛑車?span id="rv1m8jl" class="wpcom_tag_link">射電望遠(yuǎn)鏡操作員開始開發(fā)同時觀測類星體等宇宙物體的技術(shù)時，我們已經(jīng)對地球的自轉(zhuǎn)速度進(jìn)行了非常精確的估計。
將這些估計與原子鐘進(jìn)行比較顯示，近年來白晝長度明顯縮短，但一旦我們消除了我們知道的由于潮汐和季節(jié)性影響而發(fā)生的旋轉(zhuǎn)速度波動，就會有一個令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。盡管地球在 2022 年 6 月 29 日達(dá)到了最短的一天，但自 2020 年以來，長期軌跡似乎已經(jīng)從縮短的天數(shù)變?yōu)楦L的天數(shù)。這種變化在過去 50 年中是前所未有的。
這種變化的原因尚不清楚。這可能是由于天氣系統(tǒng)的變化，以及背靠背的拉尼娜事件，盡管這些事件之前已經(jīng)發(fā)生過。這可能是冰蓋融化的增加，盡管它們近年來與穩(wěn)定的融化速度并沒有太大偏差。會不會與湯加火山的巨大爆炸向大氣中注入了大量的水有關(guān)？可能不會，因為這發(fā)生在 2022 年 1 月。
科學(xué)家推測，最近地球自轉(zhuǎn)速度的神秘變化與一種稱為錢德勒擺動的現(xiàn)象有關(guān)——地球自轉(zhuǎn)軸的小偏差，周期約為 430 天。射電望遠(yuǎn)鏡的觀測還表明，近年來這種擺動有所減少。這兩者可能是相關(guān)的。
我們認(rèn)為合理的最后一種可能性是，地球內(nèi)部或周圍沒有任何特別的變化?？赡苤皇情L期的潮汐效應(yīng)與其他周期性過程并行作用，從而產(chǎn)生地球自轉(zhuǎn)速度的暫時變化。
羅華新聞社
