文涂建

知識(shí)薈萃

地球的一天正在變長(zhǎng)

文涂建

我們總感覺(jué)日子過(guò)得一年比一年快，然而天文學(xué)家卻稱(chēng)，地球上每天的時(shí)間在變長(zhǎng)。

一組科研人員發(fā)現(xiàn)，由于地球自轉(zhuǎn)的速度逐漸放緩， 地球上一天的時(shí)間以每100年增加1.8毫秒的速度在延長(zhǎng)。

雖然這樣的數(shù)字聽(tīng)起來(lái)微乎其微， 需要330萬(wàn)年才延長(zhǎng)1分鐘， 再需要200萬(wàn)個(gè)世紀(jì)才可能延長(zhǎng)1小時(shí)。但是對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō)，弄清楚地球自轉(zhuǎn)速度放緩的原因至關(guān)重要，這樣他們才有可能對(duì)地球的未來(lái)發(fā)展做出最準(zhǔn)確的評(píng)估。

實(shí)際上，研究顯示，地球的未來(lái)比我們想象的更難以預(yù)測(cè)。 早期的預(yù)測(cè)結(jié)果認(rèn)為，每個(gè)世紀(jì)，一天的時(shí)間都會(huì)延長(zhǎng)2.3毫秒。 然而事實(shí)證明，地球自轉(zhuǎn)的速度要比預(yù)期慢很多。

為了弄清這一問(wèn)題，英國(guó)的天文學(xué)家們翻閱了從公元前720年到公元2015年間的文獻(xiàn)， 對(duì)近3000年的天文記錄進(jìn)行了研究。

最早的文獻(xiàn)以楔形文字記錄于古巴比倫的泥板書(shū)上。此外，天文學(xué)家們還查閱了古希臘人和古中國(guó)人的記錄，包括中世紀(jì)的歐洲和中東地區(qū)的記載。

這些橫貫千年的史料記載了當(dāng)時(shí)的人們看到日食和月食的時(shí)間及地點(diǎn)。

為了找到在過(guò)去的2735年間，地球自轉(zhuǎn)逐漸變慢的原因，研究人員將這些歷史記錄與一個(gè)計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行比較。這個(gè)模型可在地球自轉(zhuǎn)速度不變的基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)出日食和月食發(fā)生的地點(diǎn)和時(shí)間。

杜倫大學(xué)和英國(guó)航海天文歷編制局的研究員萊斯利·莫里森（Leslie Morrison）告訴英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》的記者伊恩·桑普爾（Ian Sample）：“雖然此次對(duì)比研究還有不成熟之處，但是我們?cè)谟?jì)算機(jī)估算結(jié)果和實(shí)際的史料記載中發(fā)現(xiàn)，它們各自的偏差仍然呈現(xiàn)出一致性。也就是說(shuō)，地球在不同的階段，自轉(zhuǎn)速度也各不相同。 ”

那么，是什么原因?qū)е铝说厍蜃赞D(zhuǎn)變慢呢？主要是由潮汐 加 速 （tidal braking）引 起 的，簡(jiǎn)單來(lái) 說(shuō) 就 是 地 球和月球之間潮汐力的效應(yīng)。

莫里森說(shuō)：“地球的潮汐加速造成地球自轉(zhuǎn)減速。 ”順便說(shuō)一句，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，月球以平均每年4厘米的速度逐漸遠(yuǎn)離地球。

但潮汐加速并不是唯一原因。氣候變暖導(dǎo)致的海平面上升和地球的核幔電磁耦合作用都會(huì)造成地球自轉(zhuǎn)變慢，這也是地球自轉(zhuǎn)速度不好預(yù)測(cè)的原因。

舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，冰川期兩極冰蓋增多，導(dǎo)致地球形狀更扁，地球自轉(zhuǎn)速度也隨之變慢，這就相當(dāng)于花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員張開(kāi)雙臂時(shí)在冰上的旋轉(zhuǎn)速度減慢。

科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上地球自轉(zhuǎn)減緩的速度是每世紀(jì)1.8毫秒， 并不是之前預(yù)測(cè)的每世紀(jì)2.3毫秒。

也就是說(shuō)，我們每天的時(shí)間雖然有所延長(zhǎng)，但延長(zhǎng)的速度并不像之前預(yù)測(cè)的那樣快。并且，由于氣候不斷變化，地球自轉(zhuǎn)的速度也會(huì)一直變化。

“這是一個(gè)緩慢的過(guò)程，人們的預(yù)測(cè)也只能是個(gè)約數(shù)，因?yàn)榈厍蛭锢憩F(xiàn)象導(dǎo)致的地球自轉(zhuǎn)速率變化不會(huì)持續(xù)這么長(zhǎng)的時(shí)間……冰川期的出現(xiàn)就會(huì)改變?cè)械念A(yù)期值?！?/p>

盡管存在諸多不確定因素，科學(xué)家們很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出地球自轉(zhuǎn)的變化速度，但目前這一發(fā)現(xiàn)依然令人印象深刻。

英國(guó)利茲大學(xué)的地球物理學(xué)家 喬恩·蒙德（Jon Mound）表示：“由于地質(zhì)作用發(fā)生和持續(xù)的時(shí)間漫長(zhǎng)，以人類(lèi)的時(shí)間跨度對(duì)其演化過(guò)程進(jìn)行直接觀察，顯得相當(dāng)困難。因?yàn)闆](méi)有地質(zhì)記錄直接顯示地球自轉(zhuǎn)的速度是多少，所以面對(duì)類(lèi)似現(xiàn)象，這個(gè)問(wèn)題也就凸顯出來(lái)……但這項(xiàng)研究對(duì)古今中外大量的歷史記錄進(jìn)行了集中調(diào)查，最終只為得出一個(gè)精確的數(shù)值，從許多方面來(lái)說(shuō)，這都是一個(gè)令人欣喜的結(jié)果。 ”