科学家警告称,今天可能会成为你一生中最短的一天,因为地球自转正在加速,其速度有望达到前所未有的水平。
他们发现,今年夏天有三天 ——7 月 9 日、7 月 22 日和 8 月 5 日 —— 的时长预计会比标准一天(指 24 小时,即 86400 秒,也就是一个太阳日)短 1.3 至 1.51 毫秒(毫秒,ms,时间单位,1 毫秒等于千分之一秒)。
这是因为地球自转在近几年有所加快,科学家们通过原子钟(原子钟,一种利用原子振动来计时的超高精度仪器)在 2020 年和 2022 年就观测到了这一现象。
尽管确切原因仍是个谜,但科学家认为,可能有多个因素导致地球自转加快,包括大气变化、冰川融化、地核运动以及磁场减弱等。
迄今为止,有记录以来最短的一天是在一年前的 2024 年 7 月 5 日,那天地球自转比标准的 24 小时快了 1.66 毫秒。
虽然如今一天的时长缩短看似微不足道,但研究人员发现,这种时间变化可能会影响方方面面,从卫星系统、全球定位系统(GPS)的精度到我们对时间本身的计量方式。
地球的自转从未是完美无缺的,它的转速总会随时间发生微小变化,有时快几毫秒,有时慢几毫秒。不过,科学家们直到 20 世纪 70 年代才开始精确记录这些变化。
为了获取地球自转的最新估算数据,伦敦大学的天体物理学家格雷厄姆・琼斯借助了美国海军天文台和国际地球自转服务机构(International Earth Rotation and Reference Systems Service,IERS)的信息。原子钟追踪记录这些数据,测量所谓的 “日长”(Length of Day,LOD),即地球完成一次自转所需的时间,精确到毫秒级别。
即便日长的微小变化也至关重要。全球定位系统、电话网络和金融系统都依赖于毫秒级的精度,仅仅几毫秒的偏差就可能引发技术故障。
在此次地球自转加速之前,由于月球引力的作用,地球其实一直在减速,正是这种引力作用让我们如今的一天逐渐形成了 24 小时的周期。
威斯康星大学麦迪逊分校的地球科学家斯蒂芬・迈尔斯教授发现,随着月球逐渐远离地球,其对地球引力影响的变化会使白天的时长逐渐变长。迈尔斯预测,地球上的一天最终可能会变成 25 小时,但这大约需要 2 亿年的时间。
至于 2020 年以来地球为何会加速自转,气候变化等自然力量可能在其中发挥了作用。像厄尔尼诺现象以及夏季冰川加速融化等天气模式,可能真的在微小程度上打破了地球的平衡。
利物浦大学的地球物理学家理查德・霍尔姆补充道:“北半球的陆地比南半球多。” 他告诉《生活科学》(Live Science):“在北半球的夏季,树木会长出叶子,这意味着质量从地面转移到了地面以上 —— 离地球自转轴更远了。”
本质上,任何像地球这样的运动天体,其自转速率都取决于自身的质量分布。这就类似于花样滑冰运动员通过收紧手臂来加快旋转速度的原理。
地球自转突然加速的另一个原因可能是地核中熔融层的移动。地球并非完全是固态的,其核心由炽热的、不断旋转的液态金属构成。当这些熔融金属移动时,可能会改变地球的形状和平衡。
科学家们正综合考虑月球轨道、地核活动、洋流和风向等所有因素,试图弄清楚到底发生了什么。
从 2020 年开始,地球就不断打破 “最短一天” 的纪录。那一年,7 月 19 日的时长比标准时长缩短了 1.47 毫秒。2021 年 7 月 9 日,时长缩短了 1.47 毫秒。2022 年 6 月 30 日,地球创下了最短一天的纪录,比通常的 24 小时缩短了 1.59 毫秒。2023 年,地球自转速度略有放缓,没有创下新纪录。然而,到了 2024 年,其转速再次加快,有好几天都打破了之前的纪录,使其成为有记录以来短日现象最频繁的一年。
这些估算基于过往的观测数据和计算机模型,并包含了系统性修正和平滑处理,以应对自然波动。
目前,全世界采用协调世界时(Coordinated Universal Time,UTC,又称世界协调时间)来计时。有时我们会添加闰秒(leap second),以与地球的缓慢变化保持同步。
如果地球持续加速自转,专家们可能不得不删除一秒,即所谓的 “负闰秒”(negative leap second),而这种情况此前从未发生过。
- via:https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-14885815/Shortest-day-history-TOMORROW-Earths-rotation.html?ns_mchannel=rss&ito=1490&ns_campaign=1490
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