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地球自轉速度已經連續6年異常偏高,科學家:這很不對勁

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在日常生活中,“天”是我們經常使用的一種時間單位,它對應的是以太陽為參考點所度量的地球自轉周期,其標準時長為86400秒。



通常情況下,時間精確到秒已經足夠了,但對于需要精準計時的現代科學和技術來說,哪怕是千分之一秒(也就是1毫秒)的差異都很重要。

實際上,直到上世紀原子鐘投入使用之后,人類才真正有能力以極高的精度來測量時間,其中當然包括了地球的自轉周期。

引人注目的是,多年來的測量數據清楚地表明了一個現象,那就是:地球的自轉速度并不是恒定的,真實情況是,它每一天都有極為細微的波動。

測量數據表明,在2020年之前,有記錄以來最短的一天,比標準的86400秒快了大約1.05毫秒,這個紀錄保持了很多年,然而從2020年開始,情況卻發生了變化。



科學家發現,從2020年到2024年,每一年里最短的一天,均已突破了此前的紀錄(如上圖所示),而2025年雖然還沒有過完,但在7月10日的那一天,就已經比標準的86400秒快了大約1.36毫秒(截至目前,這一天是2025年最短的一天)。

而這也就意味著,地球自轉速度已經連續6年出現了異常偏高,對此科學家表示,這很不對勁。為什么這樣說呢?

因為從宏觀的時間尺度來看,月球的引力其實一直在為地球的自轉“踩剎車”,數十億年來,月球的引力拖拽著地球的海洋,產生了潮汐摩擦,這使得地球的自轉速度一直在持續變慢,我們的一天也因此變得越來越長。



另一方面,氣候變化也扮演著一個重要的角色,目前的全球變暖導致極地冰蓋融化,大量的融水從極地流入海洋,這相當于把一部分質量從地球的兩極移動到了赤道附近,而由于角動量守恒,這種情況也會讓地球的自轉速度逐漸變慢。

(我們可以把地球想象成一個正在原地旋轉的花樣滑冰運動員,當運動員把手臂收攏到身體旁邊時,其旋轉速度會加快,當運動員伸開手臂時,速度就會減慢,這其中的原理就是角動量守恒)

所以從整體上來講,地球的自轉速度應該越來越慢才對,然而實際情況卻是,地球的自轉速度已經連續6年異常偏高,這就顯得很不對勁了。那么,這種現象到底是什么原因造成的呢?科學家懷疑,最主要的“幕后推手”可能地球的地核。



具體來講,地球的地核由固態的內核和液態的外核構成,外核中的液態物質不斷地在流動和翻滾,這會造成地核的旋轉狀態并不總是和其外層的地幔完全同步,在這種情況下,地核和地幔之間就會發生相互作用。

這主要通過一種叫“核幔耦合”的機制來完成,你可以把它想象成地核與地幔之間存在著看不見的“磁力繩索”(電磁耦合),以及因地核與地幔交界處不平整而產生的物理推擠(地形耦合)。



當地核的旋轉速度由于其內部的復雜變化而稍微減速時,它就會通過“核幔耦合”把一部分角動量“甩”給上方的地幔,進而導致其旋轉速度加快(角動量守恒),而我們目前測量到地球自轉速度的異常偏高,可能就是這樣的情況造成的。

當然,這只能說是一種合理的推測,實際情況是否如此,還有待進一步的研究與驗證,期待在未來的研究中,科學家能有更多的發現,進而揭開這個謎團。

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