自45亿年前形成地月系统以来,地球一直因为与月球的引力相互作用,潮汐加速而减缓自转速度,导致一天的时间稳定变长,每100年约增加1.6毫秒。根据前寒武纪的地质记录,6亿年前地球上的一天仅有21个小时,一年有400天,更早的14亿年前只有19个小时,而现在已近24小时,一年只有365天。
然而最近,科学家们却发现,地球的自转正在加快,今年6月29日,地球创造了一项不同寻常的纪录,这一天的时间比正常时间少了1.59毫秒,成为自1960年科学家们开始使用高精度原子钟测量地球自转以来最短的一天。而7月26日,地球的一天也少了1.50毫秒,差点再次打破纪录。
事实上,科学家们在2016年第一次注意到了这种反常的现象,到2020年的时候,一年中时间减少的天数达到了28天,创造了50年来短时天数最多的一年,减少最多的一天是2020年79月19日,缩短了1.47毫秒。
由于地球的自转一直在减缓,为了让时间同步,国际电信联盟会定期在某年的6月或12月增加一个闰秒,让时间停下1秒钟,好让地球赶上来。上一次的闰秒是在1972年添加的,按照计划,今年12月应该再增加一个闰秒,不过从现在地球自转反常加快来看,这个闰秒还加不加可能已经成为一个问题。
那么这是什么原因造成的呢?科学家们表示目前还不知道,地球的转速主要受到3个因素的影响:
第一就是我开头所说的潮汐加速,月球和太阳的引潮力产生摩擦,导致地球自转稳定变慢,每100年增加1.6毫秒。
第二是季节变化,包括周年变化和半年变化。周年变化是因为风的季节性变化引起的,振幅为20到25毫秒;半年变化同样和太阳月球的引潮力有关,只是这次引起摩擦的是对大气的潮汐作用,振幅为9毫秒。
第三则是其他没有规律的变化,包括地外和地内的能量交换。比如小行星撞击地球会导致地球自转变快或变慢,地震往往引起地球加速旋转,2004年印度洋地震就让1天的时间缩短了3微秒。然后就是人造结构的影响,美国宇航局(NASA)科学家曾算出,三峡大坝储水的质量变化,让地球自转减慢了0.06微秒。
虽然目前地球自转神秘加快还没有准确地解释,但有些人认为,这可能和近年来的极端天气模式有关。NASA曾在一份报告中指出,厄尔尼诺发生的年份,地球自转可以减缓风速,导致地球自转也减缓,而两极冰盖的融化,也会导致地表物质的分配,从而影响地球的自转。
也有专家指出,这可能和地球自转轴的钱德勒摆动有关,钱德勒摆动以433天为周期,在地球表面以3到4米的振幅运动,和另外一种周期性的运动结合,让地球呈现7年的周期性极移。但在2017年到2020年之间,地球的钱德勒摆动消失了,时间看起来似乎也比较吻合。
虽然地球自转加速还没有确切的原因,但我们也不必太过担心,如果不是因为气候原因造成的,我们最多就是晚上少睡0.8毫秒而已;但如果真的是气候原因引起的,好吧,那可能就不是什么好事了,可能所有人都要睡不着觉了。
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