地球也累了?科学家发现地球自转在减速,“幕后黑手”有很多
在参加别人的婚礼时,我们经常会说各种各样的祝福语。其中有一句很常用,那就是祝新人天长地久(前几天看白岩松的讲座,他告诉我们“天长地久”最初并非这个意思,不过我们就不探讨文字了,暂且按照我们常用的意思来理解吧)。这样的祝福语,主要是图个吉利,没人会去较真。不过,你可能不知道,天的确在变长……恐龙的一天更短目前,越来越多的证据已经表明,地球的自转一直处于减速的状态中。早在几十亿年之前,它就开始“刹车”,一直到现在,并且还将延续到未来。最近,《 Paleoceanography and Paleoclimatology(古海洋学与古气候学)》杂志上发表了一支国外团队的研究报告,再次印证了这个说法。你可能会好奇,科学家生活在现代,怎么知道远古时期地球的自转速度?
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虽然那个时期距离我们已经很远了,但还是为我们留下了蛛丝马迹。而这些蛛丝马迹,就印刻在一种叫做Torreites sanchezi的生物身上。这是一种蛤类生物,和我们常吃的蛤蜊、花甲等是近亲。如果你经常吃花甲粉,就会发现花甲的壳上有一圈一圈的图案,密密麻麻的。其实,这些图案就和树木的年轮一样,真实地反映着蛤类的年龄。而Torreites sanchezi更特别,它们的生长速度是非常快的。它们的“年轮”,甚至都不是按年计算,而是按天来计算。随着Torreites sanchezi的生长,它的年轮仅仅需要几个小时就可以发生变化,这是非常神奇的。
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研究人员通过对一个标本的仔细研究,发现它大约活了9年的时间。而再根据它的年轮,就可以计算出来它所生活的年代,一年有多少天。结果显示,那个时候,地球自转速度比现在更快,一天只有23.5个小时。因此,当时的地球上,一年有整整372天。而它所生活的年代,正是恐龙最后的活跃期——大约7000万年前的白垩纪。看样子,恐龙的生物钟,要比我们快一点。如果想要复活恐龙,怕是没过多久,它们的日子就要过蒙圈了。这里是文章图片\3.gif同样利用蛤类的年轮,科学家发现4亿多年前的泥盆纪时期,地球的自转速度还要更快,大约每一年有420天,可见当时的一个地球日有多么短暂。当然了,除了这些蛤类的年轮之外,科学家还有其他的证据,证明地球自转在减速,比如古人对日食的记录、天体会合的天象等等。目前来说,比较流行的说法认为,地球的自转周期每100年会延长1.8毫秒左右。这个数字可能让你觉得微不足道,但正是这样的集腋成裘,导致了几亿年里地球自转周期的明显变化。按照这个速度,10亿年后,地球的一天将要达到29个小时。地球为何会减速首先,研究一个物理量是怎么没的,要明确它是怎么来的。地球为啥自转了45亿年还没有停止?这是由于原始行星盘的自转所带来的角动量,经过漫长岁月累积下来的。这个行星盘上的微粒旋转着聚集成为了地球,角动量保持了下来。因此,想要让地球减速,就要抵消掉这个角动量。谁能抵消这个角动量呢?月球。
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根据科学家的观测,月球正在一点点远离我们地球。由此可以推断,在恐龙时代,月球也更加靠近地球。月球对于地球的潮汐力,是宇宙中所有天体中最大的,这个潮汐力,其实就是月球对于它正对着的地球区域的一种牵引力。随着月球不断远离地球,它的公转角速度也会越来越慢,相对于地球的自转速度越来越滞后,这就导致了地球自转的减速。除了月球之外,科学家还找了其他的原因。首先,就是人造卫星等太空探测器。其实,这是一个简单的圆周运动原理:距离圆心越远,速度越慢。这些探测器本身就是地球的物质做成的,我们可以看作是地球的一部分。当这些地球的一部分离开地表,相当于这部分的圆周运动半径变大了,自然会“拖累”地球的自转。打个比方,你抱着两个铅球站在地上,然后用最大的力量转圈,假设一秒钟能转一圈。但如果你不再抱着铅球,而是把它们用1米长的绳子绑住再转圈,就会比之前慢得多,可能要两秒。
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不过,人类目前发射的航天器一共才几千个,即使按照发射了一万个航天器,每个按照十吨来计算,也不过是十万吨。而地球的质量高达59.8万亿亿吨,那十万吨根本就微不足道。但另一方面,地球的自转减速也没有那么的明显,所以也很难说这些人造航天器能起到多大作用。不止月球要背锅除此之外,地球自身的运动,也会对自转速度造成影响,而且是正负两方面都有影响。研究报告显示,2004年的印度洋地震,就给地球加速了3微秒。2011年日本的大地震,也让地球自转速度加快了1.8微秒。通常来说,地震都会对地球自转产生加速效果。原因在于,地震会导致地球质量的重新分布,让地球结构尽量接近质心,也就是尽量减少力臂的长度。和人造航天器的原理一样,只不过是相反的,由于力臂减少,所以自转可以因此而加快。
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