每一年似乎都过得越来越快,但天文学家发现地球的一天实际上越来越长。
研究小组发现,由于地球自转速度逐渐减慢,地球上的一天每 100 年就会延长约 1.8 毫秒。
这个零碎的时间长度听起来可能并不算多——仅仅增加一分钟就需要大约 330 万年,而我们的一天要增加急需的额外一小时还需要 200 万个世纪。
但准确了解地球自转速度减慢的程度以及影响这一速度的因素对于科学家对地球的未来进行最准确的计算非常重要。
事实上,这项研究表明,地球比预期的更加不可预测。 早期的预测计算出我们每个世纪每天都会增加 2.3 毫秒。 因此,在很长一段时间内,地球的减速实际上比预期的要缓慢得多。
为了弄清楚这一点,英国天文学家查阅了近 3000 年的天体记录——从公元前 720 年到 2015 年。
最早的记录来自巴比伦泥板,写于楔形文字- 最早的书写形式之一。 该团队还研究了古希腊文本以及来自中国、中世纪欧洲和中东的文字。
这些记录都记录了几千年来人们目睹日食和月食的时间和地点。
为了查明地球自转在 2735 年期间是如何减慢的,研究小组将历史记录与计算机模型进行了比较,该模型预测如果地球自转完全没有改变,这些事件将在何时何地发生。
来自达勒姆大学和英国航海年鉴办公室的研究人员之一莱斯利·莫里森(Leslie Morrison)表示:“尽管观察结果很粗糙,但我们可以看到计算结果与实际看到日食的地点和时间之间存在一致的差异。”伊恩·样本 (Ian Sample) 于守护者。
“这意味着地球的自转状态一直在变化。”
那么,为什么地球自转速度会减慢呢? 很大一部分是由于一种叫做潮汐制动,这基本上意味着潮汐力就像我们星球上的阻力一样。
“当地球在下面旋转时,积聚的水会拖曳地球,”莫里森说。顺便说一句,随着我们的自转减慢,月球的轨道也以每年约 4 厘米的速度增长。
但这并不是唯一涉及的因素——世界海平面以及地核和地幔之间的电磁力也会影响地球的自转,这就是为什么它如此不可预测。
其中一个例子是,冰河时代通过冻结两极的所有水来减缓地球的自转,导致地球轻微挤压并更加缓慢地旋转,就像滑冰运动员张开双臂时一样。
回溯近 3000 年前,研究小组表明,地球的自转实际上并没有像之前预测的那样减慢——每世纪仅减慢 1.8 毫秒,而不是 2.3 毫秒。
这意味着我们的日子越来越长,但速度没有我们以前想象的那么快。 它表明,随着气候的持续变化,我们可以预期地球自转的速度会发生变化。
“这是一个非常缓慢的过程,”莫里森告诉法新社。
“这些估计是近似的,因为作用于地球自转的地球物理力在这么长的一段时间内不一定是恒定的......中间的冰河时代等将破坏这些简单的推断。”
尽管存在不确定性,但这是一个相当令人印象深刻的结果,因为这些变化对于科学家来说很难监测。
“地质过程发生在很长的时间尺度上,这使得在人类时间尺度上直接观察其演化变得极其困难。对于地球自转等现象来说,这是一个特殊的问题,因为这些现象不会在地质记录中留下直接证据,”乔恩·蒙德(Jon Mound)说,利兹大学的一位地球物理学家没有参与这项研究,告诉守护者。
“从很多方面来说,这是一个令人惊奇的结果,它将技术复杂程度两端的广泛调查联系在一起,以高精度确定极小的影响。”
该研究发表于英国皇家学会会刊 A.