地球自转突然加速，是什么原因导致的？

一天24小时，代表着地球自转一圈所花费的时间，这是最简单的一个常识。然而对2020年的统计发现，地球自转的时间，比最近50年有精确历史测量记录的结果缩短了。

其中最短的一天出现在2020年7月19日这一天，那天地球自转的时间竟然短了0.0145秒！当然，这个误差对人们的感官而言可以忽略不计，但是地球自转时间缩短必定有其缘由。

事实上，地球自转一周的时间向来都不是标准的24小时，而是23小时56分4秒，略慢于24小时。这也是为什么每四年的2月份，都有29号的原因之一。

而且地球自转整体上是呈变慢的趋势，地球在诞生之初时，自转一圈只需要8小时，5亿年前寒武纪生命大爆发时，需要21小时。而未来几亿年后，地球自转可能需要30小时，自转速度会越来越慢。

所以2020年地球自转突然加速，还是引起了科学家们的注意，下面我们就来探讨一下，地球自转为何会突然加速！

在此之前我们先来看看地球为何会自转？为什么自转速度会越来越慢？

1、地球为什么会自转？这个问题要追溯到太阳系的形成！

1851年，法国科学家傅科做了一个单摆实验，只不过这个单摆有点大：他用一根60多米长的绳子，吊着一个50多斤的铁球做单摆运动。

傅科摆

在这个单摆做出来之前，人们理所当然的认为铁球的运动轨迹是左右摆动。然而把这个大大的做出来之后，对铁球的运动轨迹做了统计绘图。结果发现它并不是单纯的左右摆动，铁球的运动轨迹类似一瓣一瓣的菊花瓣，最终呈圆盘状。

傅科画出的图案比这个要精细的多

傅科的这个大单摆，用了16个小时，“画满了”整个圆盘！单摆的铁球运动轨迹之所以不是直线左右摆动，就是因为地球自转的存在。

那么地球自转究竟是如何产生的呢？这要追溯到太阳系形成时期。

46亿年前，位于太阳位置的一颗超新星发生爆炸，碎片四散纷飞，爆炸范围达到了几亿公里，而且呈现出中心区域碎片密度大、越往四周碎片密度越小的分布趋势。

超新星爆炸

爆炸停止之后，在万有引力的作用下，爆炸产生的碎片开始向中心区域聚拢，而且碎片越往中心靠拢，速度就越快。但是碎片向中心靠拢的时候，并不完全走直线，而是有微小的偏移。

那些略有偏移的碎片互相撞击，就会让撞击产生的整团物质，绕着核心转动起来，至于是顺时针转动还是逆时针转动全凭运气。

在碎片向中心区撞击的过程中，会产生热量和压力，当温度和压力达到一定程度时，就会发生核聚变，一颗恒星就这样诞生了，而太阳就是这样一颗大火球。

太阳系形成初期

但是太阳在吸收周围这些爆炸碎片的时候，会出现一个吸不进去的情况：

我们把超新星爆炸的整个范围想象成一个大球体，爆炸碎片向中心聚拢的时候，就相当于这个巨大球体在收缩。而一个旋转的物体在收缩的时候，会出现自转加速的情况。

比如，我们在看花样滑冰时可以看到，运动员正张开双臂旋转，然后突然抱拢双臂后，他的旋转速度会加快。

太阳形成初期，在吸收周围碎片时，整个范围在缩小，就会出现自转加速的情况。这一加速，又会导致物质往外甩的情况发生，所以有些物质就吸不进去了。

八大行星几乎在同一个平面

这些吸不进去的物质又会怎样运动呢？它们会在万有引力的作用下相互靠近。但是我们刚刚已经提到，这些物质无法向核心处的太阳靠拢，于是就一起向太阳自转的赤道面压缩。

所以太阳系最初那些没能被吸进去的物质，就被压缩在了太阳自转的平面上，这也是为什么太阳系的八大行星，基本上处在同一平面的原因。

了解了这个机制，我们就不难明白地球自转的原因了，太阳系形成初期的一些物质，互相聚集形成地球的时候，撞击的时候使得整个地球自转。地球以及其他七大行星，就是那些无法向太阳靠拢的物质组成的。

不过地球形成之后，自转速度并不是固定不变的，而是逐渐变慢的，这又是为什么？

2、地球自转为什么会变慢？

我们今天的主题是地球自转为什么会突然加速，但是从长期来看，地球自转的速度是逐渐变慢的，这主要跟月球有关。

很多朋友知道潮汐发电，其实潮汐发电的能量来自于地球自转的能量。地球自转一圈是一天，月球围绕地球转一圈要一个月，也就是说月球围绕地球的速度，是远远小于地球自转速度的。

地球自转速度比月球旋转快的多

所以在万有引力的影响下，月球其实在给地球自转拖后腿，让地球自转变慢。如果时间足够长的话，地球的自转速度会跟月球旋转速度同步。那样的话地球上就只有一个面能看到月亮，地球的另一面永远也看不到，这就是潮汐锁定。

这种潮汐锁定作用是相互的，地球也会对月球的自转产生减速作用，而月球早已经被地球潮汐锁定。我们在地球上，永远只能看到月球的一面，而看不到月球的背面，就是这个道理。

在恐龙时代，地球自转一圈大概20多个小时，如果倒退10亿年，可能只需要10个小时，地球自转正在逐渐变慢。

地月潮汐锁定示意图

3、那么为何地球自转又突然加速了呢？

地球本来转的好好的，2020年为何突然就加速了？这看起来有些反常，但其实只是短期变化。

影响地球自转速度的原因很多，有些是减速的，比如月球的潮汐锁定。而有些因素则是加速的，如果物质更加靠近地球的自转轴，自转速度就会加快。

导致物质向自转轴靠拢的其中一个原因，可能是全球变暖。全球变暖后，一部分季风从常年往赤道吹变成了往南北极吹，气体的质量分布就更靠近自转轴了，于是就会加速地球的自转速度。

另外，大陆上冰山融化，融化后的水流如果更多的流向两极附近，也会加快转动速度。同样的道理，在地球内部流动的熔岩，如果更多的趋于往地心处流动，那么也会加快地球的自转速度。

但是导致地球自转加速的具体原因，我们无法判断。因为人类对这些因素对地球自转速度的影响，既缺乏定量的计算模型，又缺乏测量方法，短时间内根本无法确定导致加速的原因。

所以对于这次地球自转加速，我们不必想太多，尤其那么微小的变化，人类感官根本觉察不到，对人们的生活没有任何影响。

但如果地球自转加速出现的次数很频繁，一年之中有60天像2020年7月19日那天一样，一年就会出现1秒左右的偏差。

这个误差对人来说无所谓，但很多对时间要求极为精确的设备就不能接受了，比如GPS或者大型粒子加速器的发射端与接收端的时间同步问题。那又该怎么办？

4、人类如何处理时间误差？

事实上，国际上有一个专门处理时间误差的组织，就是在巴黎的国际地球自转服务（IERS）。它是由国际天文联合会和地球物理学会共同创立的，他们给世界各国提供民用的世界时间，建成UTC。

如果有印象的话，以前大家在安装Windows操作系统快结束的最后一步，让你选时区的时候，就会出现UTC这个缩写，咱们选UTC+8就对了。

这个组织负责观察以铯133原子为标准的原子钟计量的标准时间和地球在天文观测角度上公转一年的时间两者产生的误差，每积累出1秒的误差，就会在下一个6月30日或者12月31日在国际地球自转服务的服务器上更改1秒，保证全球时间的精确。

这项服务从1972年实施起到今天增加的闰秒。算上2016年的加1秒，最近49年来，它已经给地球的自转误差增加了37秒了，几乎每年都为它加1秒。

但自从2017年开始，到今天一直还没有变过，从这里也可以看出地球自转速度确实加快了一些。

结语

本篇文章我们介绍了地球自转是如何产生的，可以联想花样滑冰运动员旋转时的画面，来想象太阳系形成的过程中，地球产生自转的原因。

我们还介绍了地球自转速度逐渐变慢的原因，涉及到了潮汐锁定的相关内容，月球给地球自转踩了刹车。

而关于地球自转为何突然加速，科学家们目前还没有给出明确的答案，但跟全球变暖很可能有关系。

最后我们提到了人类处理时间误差的办法，有个国际地球自转服务组织，专门处理这个事情。

关于这个换题就介绍到这里，读者朋友有其他观点的，欢迎在下方评论区发表看法。