目前公認(rèn)的地球質(zhì)量為5.98×10E24 kg，這是根據(jù)萬有引力定律測(cè)定的。地球質(zhì)量的確定提供了測(cè)定其他天體質(zhì)量的依據(jù)。從地球的質(zhì)量可得出地球的平均密度為5.52g/cm3。第一個(gè)稱量地球的人是卡文迪許。他測(cè)量地球的密度是從求牛頓的萬有引力定律中的常數(shù)著手，再推算出地球密度。他的指導(dǎo)思想極其簡單，用兩個(gè)大鉛球使它們接近兩個(gè)小球。從懸掛小球的金屬絲的扭轉(zhuǎn)角度，測(cè)出這些球之間的相互引力。根據(jù)萬有引力定律，可求出常數(shù)G。根據(jù)卡文迪許的多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)算出地球的平均密度是水密度的5.481倍（現(xiàn)在的數(shù)值為5.517，誤差為0.65253%左右），并確定了萬有引力常數(shù)（他測(cè)得的引力常數(shù)G是(6.754±0.041)×10N·m²/kg²，這個(gè)值同現(xiàn)代值(6.6732±0.0031)×10N·m²/kg²，相差無幾，計(jì)算出了地球的質(zhì)量。

3月11日發(fā)生在日本的特大地震造成了地球上的一天長度發(fā)生變化，并改變了地球的整體質(zhì)量分布。

根據(jù)最新的數(shù)據(jù)分析，這場(chǎng)里氏9.0級(jí)特大地震加快了地球自轉(zhuǎn)，從而縮短了一天的長度。根據(jù)美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的地球物理學(xué)家理查德·格羅斯(Richard Gross)的估算，縮短的幅度大約是1.8微秒。

考慮到此次地震對(duì)地球內(nèi)部的整體質(zhì)量分布造成何種影響，格羅斯之前的計(jì)算值是大約1.6微秒，不過他后來根據(jù)最新的資料進(jìn)行了修正。1微秒等于100萬分之一秒。

他說：“通過改變地球內(nèi)部的質(zhì)量分布，日本大地震導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)加速，從而縮短了一天的長度，幅度約為1.8微秒?！碑?dāng)然，隨著更新的進(jìn)一步的數(shù)據(jù)匯總過來，或許還會(huì)有更新的修正。

這種情況很像是花樣滑冰的運(yùn)動(dòng)員在做旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)收緊自己的雙臂，從而加快旋轉(zhuǎn)速度。在地震中，地球質(zhì)量的分布越向赤道地區(qū)集中，地球就會(huì)轉(zhuǎn)的越快。

地球上的一天長度約為24小時(shí)，或86400秒。但由于地球質(zhì)量分布發(fā)生的季節(jié)性變化，這一長度是存在輕微差異的。在一年當(dāng)中，其長度存在大約1毫秒，或1000微秒的差異。這種差異有諸多原因，比如不同季節(jié)大氣中高空噴流的分布就很不一樣，這就會(huì)影響地球質(zhì)量的分布。

根據(jù)初步的資料分析，美國地質(zhì)調(diào)查局的肯尼斯·霍達(dá)特(Kenneth Hudnut)計(jì)算出此次日本地震使本州島平移了8英尺(2.4米)，并使地球形狀軸(figure axis)改變近17厘米。

地球的形狀軸和自轉(zhuǎn)軸是不同的概念。自轉(zhuǎn)軸是地球圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，而形狀軸則是以地球質(zhì)量分布為參考的軸，圍繞該軸，地球質(zhì)量呈現(xiàn)對(duì)稱分布。

格羅斯說：“這種形狀軸的改變可能會(huì)導(dǎo)致地球在自轉(zhuǎn)過程中發(fā)生與以往不一樣的晃動(dòng)，但不會(huì)改變地球的自轉(zhuǎn)軸空間指向。能改變地球自轉(zhuǎn)軸指向的只有外部引力作用，因此只有太陽、月球或其他行星這樣的天體能辦到。”

這并非第一次由于大地震而導(dǎo)致地球一天的時(shí)常發(fā)生變化。在過去，強(qiáng)震也曾導(dǎo)致一天的時(shí)長發(fā)生改變。去年發(fā)生在智利的里氏8.8級(jí)強(qiáng)震導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)加速，一天的時(shí)長縮短1.26微秒，而2004年蘇門答臘島附近海域的9.1級(jí)地震則使一天的時(shí)長縮短了6.8微秒。另外，此次日本地震的后果還不會(huì)這么快結(jié)束。其不斷發(fā)生的余震可能還會(huì)輕微的改變一天的時(shí)長。

根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)，此次日本9.0級(jí)地震是該國有史以來最強(qiáng)的地震，也是人類自1900年有記錄以來的第四大地震。其震中位于東京東北373公里的洋面，距離仙臺(tái)市約130公里。地震引發(fā)了強(qiáng)烈海嘯，橫掃整個(gè)東北地區(qū)海岸。主震后已經(jīng)記錄到至少20次6.0級(jí)以上的強(qiáng)烈余震。

“理論上來說，任何改變地球質(zhì)量分布的事情都會(huì)改變一天的長度，”格羅斯說。“因此盡管震級(jí)較小，但是這些余震同樣會(huì)對(duì)地球的一天時(shí)長產(chǎn)生影響。但由于這些余震相對(duì)規(guī)模較小，其所造成的影響也就更小?！?/p>