地球自转出问题了?科学家称地球自转正在变慢
你知道吗,根据科学家的说法,地球是由一团巨大的尘埃和气体坍塌形成太阳后留下的瓦砾形成的,最终形成地球的瓦砾像轮子一样围绕太阳旋转,因此地球在太阳形成后继续绕着太阳旋转,这种情况会持续很长时间。
自45亿年前地球诞生以来,地球一天都没有停止旋转,但是科学家所有这些都可能即将发生变化,因为最近的发展表明,地球的自转实际上正在放缓,甚至可能有一天会停止。这对地球上所有生物意味着什么,地球自转会停止多久?关键是地球自转到底是如何减慢的?
首先我们回顾一下地球的发展,其实如果你回溯到新元古代时代,你会看到一个非常不同的地球,这个时代持续了大约6.2亿年,而在这时候,一天的时间是不同的,一天只有大约22小时长!亿万年前,地球的自转速度比现在快,而不是现在的24小时。但是数十亿年来,地球的旋转速度一直在逐渐减慢。这一过程仍在进行中,估计表明,目前每世纪一天的持续时间增加了1.8毫秒,此外,一天的长度也在波动。
年复一年,由于地球内外以及地球自转过程中的各种作用力,科学家们仍然不完全了解影响地球自转变化的所有因素,然而,用于计时和测量数据的极其灵敏的仪器的发展使他们能够监测地球自转的变化。这项研究表明,在微秒以内,地球每天的自转都有一个连续的微小通量,这与前一天不同,因为地球形成时,它一直像陀螺一样旋转。
同时地球的自转受到内部和外部过程的影响,例如行星核心的移动和表面上的风。通过一种称为超长基线干涉测量法的方法,科学家们现在可以探测到地球自转中的哪怕是最微小的变化。在宇宙中,这些信号随着地球的旋转而呈现出变化,利用信号消失后再出现所需的时间,科学家们可以精确地确定地球旋转了多长时间。
说实话,地球的旋转几乎无法停止,这与地球上不同,当地球上的物体旋转时,它最终会停止,因为空气表面对其施加压力,产生摩擦,使其减速。而广阔的太空是我们星球轨道的所在地,外层空间甚至没有空气阻止地球自转,而月球——我们的天然卫星是迄今为止影响地球自转的最重要和最持久的力量,事实上月球一直在轻轻地拉动地球。
数十亿年来,由于月球的引力,新元古代的天数比现代短,数百万年后的天数也会更长。这种机制基本上由地球和月球之间的能量传递组成,月球的引力会使月球面对在地球的位置附近出现一个小的隆起。不过科学家发现随着月球以每年约2厘米的速度离开地球,一个力矩会导致地球减速,旋转能量会传递到月球上。科学家估计,只要月球一直围绕地球旋转,而它的旋转会推动地球自转,从而减缓地球自转的速度。
因此,地球一天的长度大约每5万年增加一秒,或许地球的自转只有在另一颗行星出现的情况下才能停止。如果这颗行星与它相撞,那么它更有可能改变地球的自转,而不是完全停止地球自转。
其实影响地球在更短时间内旋转速度的众多因素之一还有一点,那就是地球熔融核心的运动。目前尚不清楚我们星球内部液体的湍流对整个地球的旋转有多大影响,而观测地球核心的工作是一项挑战,研究人员仍无法确定这种影响有多大。而地球表面的风和波浪运动也会影响行星旋转的速度,风和潮汐使海水旋转,由于摩擦,空气流在地球表面上拖曳,并推动山脉,从而影响旋转速度,从而在一定程度上改变了地球旋转的速度。
例如在厄尔尼诺期间美国国家航空航天局喷气推进实验室的研究人员表示,多年来,由于风的变化,地球的旋转速度也会受到地震活动的影响。2004年地震后,由于大陆板块的移动,印度尼西亚和印度洋沿岸的其他国家遭受严重破坏,地球的自转加速了约3微秒,地球质量分布的变化导致了这样的效果:
当质量靠近中心时,行星会旋转得更快,就像花样滑冰运动员在双臂缩回时旋转得更快一样,反之亦然,这是牛顿能量守恒定律的直接结果,从而导致地球的自转率不断变化。
随着冰川融化和海平面上升,水从两极附近融化到赤道附近,这也会减缓地球的自转,并逐渐延长了每日时间的寿命。地球自转的速度也在季节性波动,在北半球的夏季速度加快,在冬季速度减慢,这是因为地球的轨道使它更靠近太阳,在冬季和夏季,由于动量守恒,当地球离太阳越来越近时,它的自转速度会减慢,以补偿行星运动速度的增加。如果地球最终停止旋转会发生什么情况?
如果地球最终停止旋转,由于地心引力的作用,我们仍然可以安全地站在地面上,但每天都会有很大改变。如果地球在旋转,且仍在绕太阳运行,那么白天会变得更温暖,晚上会变得更冷,这将影响地球的气候夜晚,这将把温暖的空气拉向地球较冷的一侧。另外,风会从赤道附近的温暖地区吹向北极地区,这在旋转的地球上不会发生,因为风会被重定向到另一侧,东风和西风以及两极的风会相互碰撞,它们可能会产生巨大的风漩涡。
地球核心的一部分大陆是由铁水组成的,由于地球的自转,铁水变成了一块磁铁,这也在地球周围产生了一个磁场,从而使我们免受来自太阳系外的太阳粒子和宇宙射线的危险辐射。然而如果地球没有自转,那么磁场可能会消失,如果这种辐射在没有磁场的情况下到达地球表面,则可能会对人类造成伤害。一些鸟类依靠磁场导航,因此,如果地球停止旋转,它们就会迷失方向。
如果地球没有自转,因为与观察一年中星座的变化和夜晚恒星的升起和落下相比,你总是面对着同样的方向进入太空。你也不用担心你的日子过得太快,因为这时候每天的时间很长,但遗憾的是人类可能再也看不到地球原本的样子了!
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