地球上的白晝長(zhǎng)度神秘地增加了，科學(xué)家們找不到解釋

• 數(shù)百萬(wàn)年來(lái)，由于與月球驅(qū)動(dòng)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?jī)芍芎兔吭乱淮蔚某毕h(huán)會(huì)在地球周?chē)苿?dòng)質(zhì)量，導(dǎo)致晝長(zhǎng)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(jí)大東北地震使地球自轉(zhuǎn)加速了相對(duì)較小的 1.8 微秒周期。

原子鐘與精確的天文測(cè)量相結(jié)合，揭示了一天的長(zhǎng)度突然變長(zhǎng)了，科學(xué)家們不知道為什么。這不僅對(duì)計(jì)時(shí)產(chǎn)生重大影響，而且對(duì) GPS 和其他支配我們生活的技術(shù)也有重大影響。

在過(guò)去的幾十年里，地球繞軸自轉(zhuǎn)——它決定了一天的長(zhǎng)度——加速了。這種趨勢(shì)使我們的日子變短了；事實(shí)上，我們?cè)?2022 年 6 月創(chuàng)下了過(guò)去半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)最短一天的記錄。但盡管創(chuàng)下了這一記錄，但自 2020 年以來(lái)，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(zhǎng)了，原因仍然是個(gè)謎。

雖然我們手機(jī)中的時(shí)鐘顯示一天正好有 24 小時(shí)，但地球轉(zhuǎn)一圈的實(shí)際時(shí)間變化很小。這些變化發(fā)生在數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)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(shí)證明，一天很少是 86,400 秒的神奇數(shù)字。

這個(gè)星球在不斷變化

數(shù)百萬(wàn)年來(lái)，由于與月球驅(qū)動(dòng)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(gè)過(guò)程在每個(gè)世紀(jì)的每一天的長(zhǎng)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(gè)小時(shí)。

在過(guò)去的 20,000 年中，另一個(gè)過(guò)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(gè)冰河時(shí)代結(jié)束時(shí)，極地冰蓋的融化降低了地表壓力，地幔開(kāi)始穩(wěn)定地向兩極移動(dòng)。

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(huì)增加。這個(gè)過(guò)程每世紀(jì)每天縮短約 0.6 毫秒。

數(shù)十年來(lái)，地球內(nèi)部和地表之間的聯(lián)系已成為人們感興趣的話(huà)題。大地震可以改變一天的長(zhǎng)度，盡管通常變化很小。例如，日本 2011 年發(fā)生的 8.9 級(jí)大地震被認(rèn)為使地球自轉(zhuǎn)加速了 1.8 微秒的相對(duì)較小的周期。除了這些大范圍的變化，在較短的時(shí)期內(nèi)，天氣和氣候也對(duì)地球的自轉(zhuǎn)產(chǎn)生重要影響，導(dǎo)致兩個(gè)方向的變化。

每?jī)芍芎兔吭乱淮蔚某毕h(huán)會(huì)在地球周?chē)苿?dòng)質(zhì)量，導(dǎo)致晝長(zhǎng)在任一方向上的變化高達(dá)一毫秒。我們可以看到長(zhǎng)達(dá) 18.6 年的日常記錄的潮汐變化。我們大氣的運(yùn)動(dòng)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(lái)，當(dāng)?shù)厍蛑車(chē)?span id="dn42pcc" class="wpcom_tag_link">射電望遠(yuǎn)鏡操作員開(kāi)始開(kāi)發(fā)同時(shí)觀(guān)測(cè)類(lèi)星體等宇宙物體的技術(shù)時(shí)，我們已經(jīng)對(duì)地球的自轉(zhuǎn)速度進(jìn)行了非常精確的估計(jì)。

將這些估計(jì)與原子鐘進(jìn)行比較顯示，近年來(lái)白晝長(zhǎng)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(dòng)，就會(huì)有一個(gè)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(lái)，長(zhǎng)期軌跡似乎已經(jīng)從縮短的天數(shù)變?yōu)楦L(zhǎng)的天數(shù)。這種變化在過(guò)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(guò)。這可能是冰蓋融化的增加，盡管它們近年來(lái)與穩(wěn)定的融化速度并沒(méi)有太大偏差。會(huì)不會(huì)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(huì)，因?yàn)檫@發(fā)生在 2022 年 1 月。

科學(xué)家推測(cè)，最近地球自轉(zhuǎn)速度的神秘變化與一種稱(chēng)為錢(qián)德勒擺動(dòng)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(guān)測(cè)還表明，近年來(lái)這種擺動(dòng)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?chē)鷽](méi)有任何特別的變化。可能只是長(zhǎng)期的潮汐效應(yīng)與其他周期性過(guò)程并行作用，從而產(chǎn)生地球自轉(zhuǎn)速度的暫時(shí)變化。

羅華新聞社