每一年似乎都過得越來越快,但天文學家發現地球的一天其實越來越長。
研究團隊發現,由於地球自轉速度逐漸減慢,地球上的一天每 100 年就會延長約 1.8 毫秒。
這個零碎的時間長度聽起來可能並不算多——僅僅增加一分鐘就需要大約 330 萬年,而我們的一天要增加急需的額外一小時還需要 200 萬個世紀。
但準確了解地球自轉速度減慢的程度以及影響這一速度的因素對於科學家對地球的未來進行最準確的計算非常重要。
事實上,這項研究表明,地球比預期的更不可預測。 早期的預測計算出我們每個世紀每天都會增加 2.3 毫秒。 因此,在很長一段時間內,地球的減速實際上比預期的要緩慢得多。
為了弄清楚這一點,英國天文學家查閱了近 3000 年的天體記錄——從公元前 720 年到 2015 年。
最早的紀錄來自巴比倫泥板,寫於楔形文字- 最早的書寫形式之一。 團隊也研究了古希臘文本以及來自中國、中世紀歐洲和中東的文字。
這些記錄都記錄了數千年來人們目睹日食和月食的時間和地點。
為了找出地球自轉在 2735 年期間是如何減慢的,研究小組將歷史記錄與電腦模型進行了比較,該模型預測如果地球自轉完全沒有改變,這些事件將在何時何地發生。
來自達勒姆大學和英國航海年鑑辦公室的研究人員之一萊斯利·莫里森(Leslie Morrison)表示:「儘管觀察結果很粗糙,但我們可以看到計算結果與實際看到日食的地點和時間之間存在一致的差異。伊恩‧樣本 (Ian Sample) 於守護者。
“這意味著地球的自轉狀態一直在變化。”
那麼,為什麼地球自轉速度會減慢呢? 很大一部分是由於一種叫做潮汐制動,這基本上意味著潮汐力就像我們星球上的阻力。
“當地球在下面旋轉時,積聚的水會拖曳地球,”莫里森說。順便說一句,隨著我們的自轉減慢,月球的軌道也以每年約 4 公分的速度增長。
但這並不是唯一涉及的因素——世界海平面以及地核和地函之間的電磁力也會影響地球的自轉,這就是為什麼它如此不可預測。
其中一個例子是,冰河時期透過凍結兩極的所有水來減緩地球的自轉,導致地球輕微擠壓並更加緩慢地旋轉,就像滑冰運動員張開雙臂一樣。
回溯近 3000 年前,研究小組表明,地球的自轉實際上並沒有像先前預測的那樣減慢——每世紀僅減慢 1.8 毫秒,而不是 2.3 毫秒。
這意味著我們的日子越來越長,但速度沒有我們以前想像的那麼快。 它表明,隨著氣候的持續變化,我們可以預期地球自轉的速度會發生變化。
“這是一個非常緩慢的過程,”莫里森告訴法新社。
「這些估計是近似的,因為作用於地球自轉的地球物理力在這麼長的一段時間內不一定是恆定的?幹預的冰河時代等會破壞這些簡單的推斷。”
儘管存在不確定性,但這是一個相當令人印象深刻的結果,因為這些變化對科學家來說很難監測。
「地質過程發生在很長的時間尺度上,這使得在人類時間尺度上直接觀察其演化變得極其困難。對於地球自轉等現象來說,這是一個特殊的問題,因為這些現像不會在地質記錄中留下直接證據,」喬恩·蒙德(Jon Mound)說,利茲大學的一位地球物理學家沒有參與這項研究,告訴守護者。
“從很多方面來說,這是一個令人驚奇的結果,它將技術複雜程度兩端的廣泛調查聯繫在一起,以高精度確定極小的影響。”
該研究發表於英國皇家學會會刊 A.